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本文通过Thermo-Calc相图热力学计算软件建立了包含亚稳Fcc-Ti1-xAlxN相的Ti-Al-N三元体系的热力学模型,并对Ti1-xAlxN涂层的LPCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition)过程进行了计算模拟.研究了AlCl3,NH3和H2等反应气体成分变化对涂层中的Al含量的影响,理论预测结果与文献报道的实验结果吻合良好.利用计算模拟手段探究了富Al-Ti1-xAlxN涂层的沉积过程,并预测了富Al-Ti1-xAlxN涂层中的Al含量随反应气体成分以及沉积温度改变的变化情况.发现适当增加AlCl3、NH3/H2值及沉积温度均可提高涂层中的Al含量.

关键词: CVD , Ti1-xAlxN涂层 , 热力学计算

快速凝固/粉末冶金法制备ZK60高强镁合金

张振亚 , 于化顺 , 王少卿 , 王海涛 , 闵光辉

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.05.016

采用快速凝固/粉末冶金法(RS/PM)制备块体ZK60(Mg-5.52Zn-0.33Zr,质量分数/%)镁合金,研究了挤压态合金在200,300℃退火1h后微观组织和力学性能的变化.结果表明:挤压致密化过程中,合金粉末颗粒在剪切力作用下被拉长,内部晶粒碎化成小角度亚晶粒、位错胞和条带状亚晶,第二相纳米颗粒沿亚晶界随机分布;随后200℃退火后,组织发生不完全再结晶,位错密度有所降低;而在300℃退火后,合金组织发生完全再结晶,形成平均尺寸约2.5μm的等轴晶,同时晶内析出大量β2′相.挤压态合金的屈服强度和延伸率分别为394MPa,15.2%;随着退火温度的升高,强度略有下降,塑性提高,合金综合性能优异.

关键词: 快速凝固/粉末冶金 , ZK60镁合金 , 退火处理 , 组织与性能

系列中锰铸钢的动载磨料磨损性能研究

李京林 , 韩文政 , 王洪伟 , 冯建林 , 王少卿

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2000.06.005

通过4种系列中锰铸钢的动载磨料磨损试验,证实了应变诱发α'-M的强化机制;探讨了耐磨性、α'-M含量、表面硬度(HRC)与冲击载荷的关系;综合分析了中锰铸钢最佳耐磨性、马氏体与硬度的饱和值、磨损机理之间的关系,得到了工程应用中锰铸钢的有关结论.

关键词: 中锰铸钢 , 动载磨料磨损 , 耐磨性 , 磨损机制

粉末热挤压Al-Zn-Mg-Cu系合金的热处理工艺

王少卿 , 于化顺 , 张振亚 , 王海涛 , 闵光辉

材料热处理学报

通过XRD衍射分析、光学和透射电镜观察以及力学性能测试,研究了固溶和时效处理对粉末热挤压法制备的Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金组织性能的影响.结果表明:挤压态合金中析出大量MgZn_2相;合金适宜的T6热处理制度为460℃×2.5h水冷+120℃×24h空冷;在此条件下合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为731MPa、670MPa和6.2%;晶粒细化是合金T6组织与铸锭挤压Al-Zn-Mg-Cu合金回归再时效(RRA)组织类似的主要原因.

关键词: 粉末热挤压 , Al-Zn-Mg-Cu合金 , 微观组织 , 力学性能

铬、铝、硅对铁基高温合金抗氧化性能的影响

王海涛 , 张国玲 , 于化顺 , 王少卿 , 闵光辉

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.12.018

采用正交设计的实验方法探讨了铬、铝、硅元素含量对铁基高温合金抗氧化性的影响规律.为获得稳定的抗氧化能力,上述各元素的含量应分别高于17%Cr,4%Al,1.5%Si.结果表明:当三元素同原子比时对铁基高温合金抗氧化性的影响次序为Si最大,Al次之,Cr最小.结构平坦、组织致密、颗粒细小均匀的氧化膜抗氧化性较好,反之较差.当氧化膜由Cr2O3,Al2O3,SiO2,Fe(Ni)Cr2O4多种氧化物组成复合氧化膜时于1250℃表现为强抗氧化性,当缺少Al2O3或SiO2时表现为弱抗氧化性.

关键词: 耐热钢 , 铁基高温合金 , 氧化膜 , 抗氧化性

粉末热挤压Al-Zn-Mg-Cu合金的制备工艺及组织性能研究

王少卿 , 于化顺 , 赵奇 , 张振亚 , 闵光辉

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2010.1.004

采用粉末热挤压法制备了一种Al-Zn-Mg-Cu超高强铝合金,研究了粉末粒度和挤压比对合金组织和力学性能的影响.结果表明,400℃挤压时,粉末中位径D_(50)=28.38μm和挤压比λ=25可使挤压合金获得最好的力学性能,挤压合金经过460℃/2.5h水淬+120℃/24h空冷(T6)处理后的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为731MPa,670MPa和6.2%;晶粒细化是挤压合金力学性能随粉末粒度减小而提高的原因;挤压比λ为9～25时,挤压合金力学性能随挤压比增大而提高;λ=36时,挤压合金力学性能降低的原因是MgZn_2析出相粗大和发生完全动态再结晶.

关键词: 粉末热挤压 , Al-Zn-Mg-Cu合金 , 显微组织 , 力学性能 , 动态再结晶

基于组态王的包钢耐火配料系统设计

胡万里

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.01.023

介绍了利用组态王作为监控,可编程控制器作为下位机,实现了耐火厂散料配料系统的自动化生产,该系统具有手动功能和自动功能,手动功能具有现场手动和上位机手动功能,自动功能具有全自动和半自动功能.该系统可实现配方和配料制度的任意更改,投资低,故障少,自动化程度高.

关键词: 组态王 , 配料 , 上位机

“王”字型左手材料结构的设计与仿真

孙振 , 竹有章 , 何星 , 杨成莱 , 李磐石

材料科学与工程学报

针对目前由金属开口谐振环与金属杆构成的左手材料结构存在构造比较复杂、工艺实现较难的缺点,设计实现了一种基于金属条的改进结构一”王”字型结构.通过理论分析和电磁仿真软件Ansoft HFSS 10模拟仿真,利用散射参量法提取参数结果表明该结构可以在X波段实现介电常数和磁导率同时为负.讨论研究了该左手结构的金属条宽度、中间缺口宽度、中间条宽度三个结构尺寸参数变化对谐振频率和透射峰幅值的影响,结果表明三个参数的变化都会对二者产生影响,其中金属条宽度改变对透射峰值影响幅度相对较大,缺口宽度改变对谐振频率影响幅度相对较大.

关键词: 金属条 , 左手材料 , 负折射率 , 谐振频率 , S参数