【摘 要】
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随着柔性屏、微型机电、医疗仿生、环保节能等高端产品的快速发展和迅速产业化,不同材质、规格的特种合金箔带的市场需求和质量要求水涨船高,尤其以厚度0.1 mm以内的压延箔带原材料,在微成形、微制造、微装备等高端领域不可或缺.然而,在轧制形变过程中,大宽厚比高端箔带受晶粒、织构、表面形貌、瞬态温度和力学状态的影响明显,普遍存在不同程度的尺寸效应和局部失稳现象,不仅直接影响退火组织和精整工艺制度,使箔带生产关联工序繁多,而且形状尺寸和力学性能差异大,间接影响产品质量,导致成本激增.为了从根本上解决难变形合金箔带的
【机 构】
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燕山大学 国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心 秦皇岛 066004;燕山大学 亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室 秦皇岛 066004;燕山大学 国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心 秦皇岛
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随着柔性屏、微型机电、医疗仿生、环保节能等高端产品的快速发展和迅速产业化,不同材质、规格的特种合金箔带的市场需求和质量要求水涨船高,尤其以厚度0.1 mm以内的压延箔带原材料,在微成形、微制造、微装备等高端领域不可或缺.然而,在轧制形变过程中,大宽厚比高端箔带受晶粒、织构、表面形貌、瞬态温度和力学状态的影响明显,普遍存在不同程度的尺寸效应和局部失稳现象,不仅直接影响退火组织和精整工艺制度,使箔带生产关联工序繁多,而且形状尺寸和力学性能差异大,间接影响产品质量,导致成本激增.为了从根本上解决难变形合金箔带的形状/性能指标,提高其室温/低温冷轧形变特性和综合性能,不仅需要从微观组织和表面形貌多角度重构传统的各向同性本构关系,考虑晶粒、织构、热、力、位移差异带来的尺寸耦合特征和同步匹配关系,而且还需要从检测仪器仪表、工况误差、大数据聚类评估等角度,协同分析形变、性能之间的逻辑关系和调控规律,从而改善板形、板厚、表面质量、机械性能等指标.基于上述思路,分别从形状/性能表征、形变机理、测控过程、检测装备、数学模型等方面,阐述总结了当前冷轧箔带的研究现状,梳理了瞬态温度、组织形貌、界面形貌、形变形状和力学性能之间的关系,并针对难变形新材料的异步电轧改形改性新工艺和室温增塑增韧成形机制进行了趋势预测,尝试为大宽厚比特种合金箔带形状/性能协同测控的理论研究和快速应用提供新的思路.
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对16块Q235B钢板进行了模拟近海大气环境加速腐蚀实验,利用非接触式表面形貌测试方法与自编程序对其表面形貌与特征参数进行采集与分析,明确锈蚀深度、锈坑深度、锈坑径深比分布特征,揭示其均值、方差等统计参数及锈坑形状的变化规律.研究表明,模拟近海大气环境下结构钢腐蚀过程大致经历疮痂、鼓包、剥落3个阶段,疮痂和鼓包阶段以点蚀为主,剥落阶段则表现出全面腐蚀特征;锈蚀深度服从正态分布,锈坑深度和径深比服从对数正态分布;随着腐蚀程度的增大,锈蚀深度均值、标准差与功率谱密度峰值以及锈坑深度对数均值均逐渐增大,锈坑径深
设计并制备了Cr/AlCrN/AlCrON/AlCrO光谱选择性吸收涂层,利用GIXRD、SEM、AFM和TEM研究了退火过程中涂层微结构的演变规律.结果表明,该涂层在大气条件下、500℃退火1000 h后,其吸收率由退火前的0.910提高至0.922,发射率由退火前的0.151降低至0.114,表现出优异的热稳定性.微观组织分析表明,AlCrN和AlCrON吸收层在退火过程中发生了部分晶化,形成了氮化物纳米颗粒,这可以增加对光的反射和散射,有助于提高涂层的吸收率;退火后AlCrO减反射层中则形成了少量的
金属Zn可在人体内降解吸收,其降解速率最适合血管支架的临床要求.同时Zn2+本身也是人体必要的营养元素,参与体内200多种酶的活动与代谢,并具有修复和提升血管内皮的完整性和抗动脉粥样硬化的功能,具有作为血管支架材料的天然优势.本文结合作者课题组近年的研究工作,对可降解锌合金血管支架领域的研究进行了系统总结,分别从可降解锌合金血管支架的研究背景、研究现状与挑战、解决这些挑战问题的思路和对策、以及未来发展展望等方面进行了介绍和评述,期待能对本领域的研究工作给予借鉴和启迪,从而对推动我国在相关领域的研究发展起到
利用Gleeble热模拟以及电子背散射衍射(EBSD)技术,研究了高强管线钢焊接临界再热粗晶区(ICCGHAZ)中逆转奥氏体(γr)在不同第二道次峰值温度(760、800和840℃)下的逆相变规律及其晶体学关系.结果表明,在3个峰值温度下形成的γr体积分数依次为4.1％、8.9％和25.2％,γr优先在第一道次粗晶区的原奥氏体晶界(PAGB)处形核,其次是原奥氏体晶粒(γp)内板条束(block)的交界处.在极快的焊接加热速率下,γr倾向于以块状形式长大.晶体学研究表明,γr在PAGB处的逆相变不是自由形
研究了K416B合金中富W相的析出行为与合金浇注温度和凝固速率的关系.结果表明,在相同冷却速率下,合金的浇注温度由1500℃降低到1450℃时,晶粒尺寸明显减小.在不同浇注温度下,合金中均有块状α-W相在残余共晶中析出,α-W相形貌差别不大.合金的残余共晶中存在大尺寸的M6C相,而残余共晶的边缘处有小尺寸的M6C相.高凝固速率时,合金中富W相数量减少、尺寸减小,表明富W相析出受到明显抑制.对于铸造高钨镍基高温合金,选择合适的浇注温度以及保温体系加快凝固初期的冷却速率,可以控制富W相的析出和转变,从而优化合
采用电化学充氢及慢应变速率拉伸(SSRT)实验研究了真空渗碳热处理后20Cr2Ni4A齿轮钢的氢脆敏感性,并与常规淬火+回火处理(QT)的20Cr2Ni4A齿轮钢进行了对比.结果表明,渗碳试样渗碳层中的残余奥氏体含量(约13.8％,体积分数,下同)远高于渗碳试样心部和QT试样(约4.6％),前者主要呈多尺度的块状分布在原奥氏体晶界及板条界处.渗碳试样与QT试样中的室温可扩散性H含量相当,但前者组织中较多的残余奥氏体和渗碳体含量使得其室温非扩散性H含量明显高于后者,H扩散系数明显低于后者.QT试样呈现出优异
设计了一种管状疲劳试样,高温高压水流经试样内部,试样外部与空气接触.利用管状试样研究了316LN不锈钢高温高压水腐蚀疲劳性能,重点关注了应变速率对其疲劳性能的影响.实验结果表明,高温高压水环境降低了316LN不锈钢的疲劳强度,且疲劳寿命随应变速率降低而降低;管状试样与标准棒状试样获得的疲劳寿命相差不大,表明利用管状试样研究核电结构材料高温高压水环境疲劳性能是合理可行的.在低应变速率条件下,疲劳裂纹源区域为典型的扇形花样,呈现准解理开裂特征.疲劳裂纹扩展区为典型的疲劳辉纹特征.疲劳裂纹萌生阶段高温高压水环境
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采用选区激光熔化(selective laser melting,SLM)工艺制备了TiN/Inconel 718(IN718)复合材料,利用OM、SEM、EDS、EBSD以及XRD等手段研究了SLM成形态和不同热处理条件下TiN/IN718复合材料的微观组织和力学性能.结果表明:SLM成形态TiN/IN718复合材料中TiN颗粒与基体之间紧密结合,并形成了约为0.3μm厚的过渡层,与IN718合金相比,TiN/IN718复合材料的显微硬度和拉伸强度均有明显改善(分别提高39 HV0.2和74 MPa).