项建英
,
陈树海
,
黄继华
,
周国栋
,
梁文建
,
汪瑞军
,
何箐
材料导报
稀土锆酸盐是最有希望应用于未来高性能航空发动机的热障涂层材料之一.归纳了国内外研究者在稀土锆酸盐类陶瓷材料上取得的结果,系统分析了不同位置全取代或部分取代得到的掺杂陶瓷材料的热物理性能和力学性能,并讨论了热障涂层材料研究的发展趋势,最后指出了稀土高酸盐热障涂层材料需要进一步研究的关键问题.
关键词:
热障涂层
,
稀土锆酸盐
,
热物理性能
,
力学性能
张华
,
程东海
,
黄继华
,
赵兴科
,
陈树海
材料科学与工艺
本文将超塑成形(SPF)和激光焊接技术(LW)相结合,开发激光焊接/超塑成形组合工艺(LW/SPF),研究TC4钛合金激光叠焊接头的超塑性变形行为,并对超塑性变形前后的显微组织进行分析.结果表明,TC4钛合金激光叠焊接头能够承受焊板的变形,试样在母材断裂,并通过四层板的模拟件研制验证了超塑成形/激光焊组合工艺工业应用的可行性.
关键词:
TC4钛合金
,
激光焊接/超塑成形
,
组合工艺
,
微观组织
,
叠焊接头
陈树海
,
马柯
,
黄继华
,
夏军
,
张华
,
赵兴科
中国有色金属学报
采用电弧加热镀锌钢板,通过热传导使铝合金熔化,形成两个互不接触的熔池,实现钢/铝异种金属搭接熔钎焊；利用扫描电镜(SEM)与能谱(EDS)对连接界面的微观组织进行观察与分析.结果表明:在连接界面形成两种金属间化合物,一种为接近铝合金母材呈针状或絮状的FeAl3,另一种为接近钢呈舌状或条状的Fe2Al5;反应层FeAl3的厚度在连接界面上的分布大致均匀；而反应层Fe2Al5的厚度从焊缝中心向两侧逐渐变薄；随着焊接线能量的升高,接头的承载能力呈先增大而后减小的趋势,最高承载能力可达177.2 N/mm,为铝合金母材强度的84％.
关键词:
TIG熔钎焊
,
钢/铝异种金属
,
金属间化合物
,
原子扩散
项建英
,
黄继华
,
陈树海
,
梁文建
,
赵兴科
,
张华
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2012.5.001
采用基于第一性原理的赝势平面波法计算了新型热障涂层陶瓷材料La2Zr2O7的弹性常数和热力学性质.计算结果表明:优化后的La2Zr2O7的晶格常数为1.0934 nm,当O(48f)的位置参数为0.329时其晶胞总能量最低；由计算得到的三个弹性刚度张量C11,C12,C44体弹性模量B和剪切模量G可知La2Zr2O7的结构非常稳定；La2Zr2O7的杨氏模量E=201.50GPa,泊松比为0.274,同性系数为0.733,具有一定的脆性；计算得到的La2Zr2O7德拜温度为619.4K,等容比热为274.3J·mol-1·K-1,最低热导率为1.31W·m-1·K-1,与利用激光脉冲法在1473K测得的热导率1.55 W·m-1·K-1相比,相差15.48％.
关键词:
第一性原理
,
La2Zr2O7
,
弹性常数
,
最低热导率
周国栋
,
陈树海
,
黄继华
,
赵兴科
,
张华
材料科学与工艺
为了更好地设计双陶瓷热障涂层结构,考察在制备和服役过程中热导率的变化对隔热效果的影响,建立了双陶瓷热障涂层半透明数学模型,采用有限元ANSYS软件模拟了稳态隔热效果.结果表明：顶层陶瓷层的热导率增大降低了隔热效果,且随顶层厚度增加隔热效果降低幅度增大;第2层陶瓷层的热导率增大降低了隔热效果,且随顶层厚度增加隔热效果降低幅度减小;陶瓷层半透明且衰减系数很小时,顶层厚度增加,隔热效果先快速后缓慢增加至不变甚至略有降低,且远低于相同条件下不透明时.顶层陶瓷层热导率变化对隔热效果影响大于第2层陶瓷层.
关键词:
热障涂层
,
双陶瓷层
,
热传导
,
热辐射
,
半透明
项建英
,
陈树海
,
黄继华
,
梁文建
,
曹艳军
材料热处理学报
采用固相合成制备了热障涂层陶瓷材料La2（Zr0.7Ce0.3）2O7（LZ7C3）。通过差热分析、X射线衍射等分析方法对固相合成行为影响因素进行研究,并用激光脉冲法和高温膨胀仪测试了LZ7C3粉末的热扩散系数和热膨胀系数。结果表明：完全合成LZ7C3的温度至少1400℃,煅烧时间至少5 h,反应粉末的粒度为0.82μm时,合成的LZ7C3粉末X射线衍射图谱没有La2 O3残留峰,其La∶Zr∶Ce为50.09∶35.12∶14.79,非常接近理论原子比例10∶7∶3;LZ7C3的热导率在1200℃时为0.79 W.m-1.K-1,热膨胀系数在1200℃时为11.6×10-6K-1,从室温到1200℃的加热过程中没有失重和相变发生,具有较高的相稳定性。
关键词:
热障涂层
,
LZ7C3
,
固相合成
,
热导率
,
热膨胀系数
姜志忠
,
黄继华
,
胡杰
,
陈树海
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.04.013
采用Gleeble1500热模拟机,物理模拟中国低活化马氏体(CLAM)钢焊接热影响区粗晶区(CGHAZ)的冷却过程,结合组织观察、Thermo-calc热力学软件计算和硬度测试等手段分析了冷速ωc对CGHAZ的组织演变及硬度的影响,并绘制了CLAM钢的SH-CCT图.结果表明:CLAM钢的CGHAZ中过冷奥氏体仅发生低温板条马氏体(LM)及先共析铁素体(α铁素体)转变.0.25℃/s为CGHAZ过冷奥氏体发生完全LM相变的临界冷速.当ωc＞0.25℃/s时,CGHAZ的组织除LM外,还含有少量的δ铁素体,δ铁素体是δ→γ相变阶段转变不充分而残留至室温的组织,在该冷速范围内粗晶区的组织形态变化不明显.当ωc＜0.25℃/s时,由于发生γ→α转变,CGHAZ的组织为α铁素体及LM的混合组织,随着冷速的降低,α铁素体含量增加；当ωc=0.04℃/s时,CGHAZ的组织已完全转变为α铁素体和碳化物的混合组织.
关键词:
中国低活化马氏体钢
,
焊接热模拟
,
热影响区
,
连续冷却转变曲线
牛志伟
,
叶政
,
刘凯凯
,
黄继华
,
陈树海
,
赵兴科
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00342
首次采用Al-5.6Si-25.2Ge钎料对Cu/Al异种金属进行了炉中钎焊,分别从钎料的熔化特性、铺展润湿性、Cu侧界面组织以及钎焊接头强度等方面进行了系统研究,并与Zn-22Al钎料钎焊结果进行对比。结果表明,Al-5.6Si-25.2Ge钎料具有较低的熔化温度(约541 ℃),同时在Cu、Al母材上均具有良好的铺展润湿性。Al-5.6Si-25.2Ge/Cu界面由CuAl2/CuAl/Cu3Al2三层化合物组成,其中CuAl和Cu3Al2呈层状,厚度较薄,仅为1~2 μm;CuAl2呈胞状,平均厚度约为3 μm。Zn-22Al/Cu界面结构为CuAl2/CuAl/Cu9Al4,其中CuAl2层平均厚度高达15 μm。接头抗剪切强度测试结果表明,Zn-22Al钎料钎焊Cu/Al接头抗剪切强度仅为42.7 MPa,而Al-5.6Si-25.2Ge钎料钎焊Cu/Al接头具有更高的抗剪切强度,为53.4 MPa。
关键词:
Al-Si-Ge钎料
,
Cu/Al接头
,
界面组织
,
抗剪强度
项建英
,
陈树海
,
黄继华
,
赵兴科
,
张华
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00758
采用等离子喷涂制备了La2 (Zr0.7Ce0.3)2O7(LZ7C3)热障涂层,并对涂层的微观组织、相结构、成分、相稳定性、涂层热导率以及抗热震性能进行了研究.结果表明,LZ7C3涂层由单相烧绿石结构物质组成,高温稳定性较好；涂层的热导率较块材下降约20％,这是由于涂层具有较高的孔隙率所致；涂层在不同温度范围的热震寿命和失效机制不同,在室温至约1000℃间的热震寿命为116 cyc,涂层失效方式以片状剥落为主；在室温至1100℃间的热震寿命为53 cyc,涂层失效方式为片状剥落和层状撕裂；在室温至1200℃间的热震寿命为3 cyc,涂层失效方式以层状撕裂为主.
关键词:
热障涂层
,
La2 (Zr0.7Ce0.3)2O7
,
等离子喷涂
,
热导率
,
抗热震性能
