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Ca及其含量对快速凝固Mg-Zn合金组织和性能的影响

采用雾化-双辊急冷法成功制备了快速凝固（RS）Mg-Zn-Ca合金薄片,分析了不同含量的Ca对RS Mg-Zn合金微观组织、物相种类和热稳定性的影响。结果表明,RS Mg-6Zn合金的组织细小,晶粒尺寸为6～10μm,其相组成为α-Mg、Mg51Zn20相及少量的MgZn2和Mg2Zn3相。随着Ca的加入及其含量的增加,合金的组织显著细化（达到3～5μm）、析出相的数量大幅度增加,同时低熔点的Mg51Zn20相逐渐被大量热稳定的Ca2Mg6Zn3和Mg2Ca相替代,有效地阻碍了高温下晶界的运动,从而有助于合金组织热稳定性的提高;其中,RS Mg-6Zn-5Ca合金最为显著。

关键词: 快速凝固 , Mg-Zn-Ca合金 , 微观组织 , 热稳定性

镍基合金等离子堆焊层的显微组织及摩擦磨损性能

李闪 , 胡建军 , 陈国清 , 周文龙 , 张俊善

机械工程材料

采用等离子弧堆焊技术在1Cr18Ni9Ti不锈钢表面堆焊Ni50A镍基合金粉,研究不同焊接电流下堆焊层的显微组织、硬度及摩擦磨损性能.结果表明:堆焊层主要由γ-Ni组成,此外还存在CrB、M23(C,B)6、Cr7C3、Cr5B3、Ni3Si、Ni3B析出相；随着焊接电流的增大,堆焊层组织呈现不同的形态,160 A电流下的组织最细小均匀,呈小花状及细小颗粒状,其硬度最高,为680 HV耐磨性最好；堆焊层的磨损量均随着磨损时间的延长逐渐增加,190 A电流下堆焊层的磨损量最大；堆焊层的磨损机制主要为粘着磨损,并伴随有磨粒磨损,后期出现氧化磨损.

关键词: 等离子堆焊 , 镍基合金 , 焊接电流 , 显微组织 , 磨损

40Cr表面电子束Al合金化的表面性能分析

胡建军 , 张根保 , 陈元芳 , 许洪斌 , 韩超

材料导报

利用强流脉冲电子束对40Cr材料进行表面Al合金化,对比分析了其合金化前后的表面粗糙度和表面硬度,对合金化前后的样品进行了微动摩擦磨损实验,并对摩擦磨损实验过程的摩擦系数和磨损量进行了考察分析.实验结果证明40Cr表面电子束Al合金化对试样表面粗糙度的影响具有两面性,40Cr表面电子束Al合金化后样品硬度有所提高,经电子束合金化的样品摩擦系数在磨损初期都很小,随着摩擦磨损的进行摩擦系数出现突变现象,增大后的摩擦系数与原始样品相当.40Cr材料表面经电子束Al合金化后,微动摩擦性能得到提高.

关键词: 强流脉冲电子束 , 40Cr , 合金化 , 摩擦性能 , 耐磨性

呼的合铜矿工程地质调查与岩体质量评价

陈赞成 , 余斌 , 胡建军 , 曹辉

黄金 doi:10.11792/hj20130608

针对呼的合铜矿工程地质条件、水文地质条件及岩体力学特性等，应用岩体工程地质力学方法进行了工程地质划分、节理裂隙统计和岩体结构分类。同时应用CSMR分级方法对呼的合铜矿岩体质量进行了系统全面的分类和评价，其评价结果为Ⅰ区和Ⅱ区边坡岩体质量评价级别为IIIb，Ⅳ区、Ⅴ区和Ⅵ区评定级别为Ⅲa，Ⅲ区评定级别为Ⅱb。

关键词: 采矿工程 , 工程地质调查 , 岩体结构 , 岩体质量评价 , CSMR分级

飞机结构加速腐蚀与自然腐蚀

胡建军 , 陈跃良 , 卞贵学 , 张勇 , 衣林

腐蚀与防护

分析了导致海军飞机结构腐蚀的主要因素，基于飞机地面停放环境谱，对航空LY12CZ铝合金件进行了多个当量年限的加速腐蚀试验和热带海洋环境下的暴露试验；对试件表面涂层、金属基体材料腐蚀情况进行观察和测量；根据腐蚀评价指标对试验件腐蚀状况进行了分析比较。结果表明，实验室加速腐蚀结果符合飞机外场服役的腐蚀特征，而材料直接暴露在海洋环境中比外场腐蚀速度更快。对腐蚀深度和腐蚀失重进行测量，给出腐蚀深度的分布特性和加速腐蚀与自然暴露的当量关系，对失重规律进行了研究。

关键词: LY12CZ铝合金．力口速腐蚀试验 , 腐蚀当量关系 , 飞机结构

冷加工态Ti6Al4V合金的回复和再结晶行为研究

薛超 , 胡建军 , 陈国清 , 周文龙 , 张久文

稀有金属材料与工程

对冷拉拔变形量为60％的钛合金进行700～880℃,1～240 min再结晶退火,利用金相显微镜、X射线衍射仪和透射电镜等手段分析不同状态下的组织演变、织构组成和位错组态.结果表明:冷变形后的Ti6Al4V合金经完全再结晶后α晶粒呈等轴状,β相在α相周围以条状沿α晶界析出或以小晶粒形式存在.计算表明,经60％冷变形量的钛合金再结晶激活能为107 kJ/mol,较相同变形量的纯钛再结晶激活能高约50％.钛合金的再结晶分为回复、形核和晶核长大阶段,包括位错胞向亚晶转变、回复亚晶通过合并或长大形核、形核诱导高角度晶界形成而长大成新晶粒.经过冷拉拔后的丝材,存在着较强的＜10-10＞织构,而在再结晶过程中,沿＜10-10＞方向上产生的回复亚晶优先形核并长大形成新的晶粒.这导致在初始再结晶阶段,再结晶织构与冷变形织构取向一致,而在晶粒长大阶段,原先取向不利的晶粒吞并周围小晶粒长大,形成新的织构组元使原来的织构被弱化.

关键词: Ti-6Al-4V , 冷拉拔 , 组织演变 , 再结晶机制

强流脉冲电子束表面合金化热应力耦合场数值模拟

陈元芳 , 许洪斌 , 胡建军 , 杨长辉 , 韩超

材料热处理学报

根据强流脉冲电子束表面合金化的特点,建立了相应的数学物理模型,以3Cr2W8V模具材料为基体,以Al为合金化元素,对电子束照射材料表面所产的热应力进行了数值模拟,并将数值模拟分析结果与实验结果进行了对比分析,结果表明:有限元模拟显示3Cr2W8V电子束合金化Al样品(Al层厚度t=2 μm)冷却后的表层4μm范围内的点残余拉应力达到材料的屈服极限750 MPa,理论上材料将发生屈服.通过金相观察,样品表面有大量熔坑形貌,但并未出现明显裂纹,说明3Cr2W8V样品表面屈服形式主要为熔坑.另外,3Cr2W8V材料表层10 μm范围内主要受残余拉应力,残余拉应力大小约为650 ～ 750 MPa.随着深度的增加,残余拉应力值急剧减小,并在距离表层20μm处受最大残余压应力,最大残余压应力值约为120 MPa,并随着深度的继续增加,残余压应力值缓慢减小.

关键词: 强流脉冲电子束 , 表面合金化 , 数值模拟 , 热应力

强流脉冲电子束对TC4钛合金表面形貌的影响

陈明 , 陈国清 , 胡建军 , 周文龙

材料热处理学报

采用强流脉冲电子束对TC4钛合金表面进行处理,研究了电子束处理后TC4钛合金的表面形貌、表面粗糙度变化。结果表明,电子束处理对表面粗糙度的影响与预处理试样表面状态有关：当预处理试样表面粗糙度大于0.031μm时,电子束处理后其粗糙度降低,在该条件下表面层的缺陷较多,表面熔化占主导作用;当预处理试样表面粗糙度为0.031μm时,电子束处理后粗糙度增大,此时表面熔坑形成占主导作用。因此电子束处理有增加或减小粗糙度的双重特性,这取决于表面熔化和熔坑形成两种机制的强弱状态。当预处理试样的粗糙度大于0.468μm时,由于电子束处理过程中的热力耦合过程,处理后表层极易形成裂纹。

关键词: 强流脉冲电子束(HCPEB) , TC4钛合金 , 粗糙度 , 热力耦合

强流脉冲电子束作用下40Cr表面性能的研究

许天才 , 许洪斌 , 陈元芳 , 胡建军 , 凌文凯

材料导报

强流脉冲电子束照射下40Cr试样表面熔坑现象随照射次数的变化而改变.通过金相显微镜观察得到试样表面粗糙度随熔坑的变化趋势,同时观察截面的金相组织,分别测量不同照射次数下试样的表面与截面硬度,在此基础上分析照射次数对试样硬度的影响.采用摩擦磨损试验测试不同照射次数下试样的表面耐磨性能,结果表明经25次照射后试样磨痕宽度减小、磨损体积缩小.

关键词: 强流脉冲电子束 , 40Cr , 表面性能 , 摩擦磨损