强韧化

摘要： 蓝宝石具有硬度大、强度高、抗腐蚀性强及良好的光学和化学特性,已被广泛应用于众多高科技领域,其突出的光学透过性有望成为新一代电子产品屏幕的盖板材料。然而蓝宝石单晶的冲击韧性差是本征缺陷,这将限制其在电子消费产品上的应用。近年来,国内外对蓝宝石的功能开发与应用,以及蓝宝石单晶强韧化进行了大量的研究。首先,对蓝宝石的相关性能进行了详细的介绍,综述了蓝宝石在光学、半导体、激光等领域的应用;其次,总结了蓝宝石通过掺杂合金元素、掺杂石墨粉、粒子注入以及铁、钛共掺杂等方法进行强韧化的研究进展,这些方法均可不同程度地提高蓝宝石单晶的断裂强度和断裂韧性;最后,对未来蓝宝石功能材料的应用以及蓝宝石强韧化工作的发展趋势进行了分析和探讨。

摘要： 文章从合金成分、制备工艺以及热处理工艺等方面梳理了稀土元素(RE)对Mg-Zn-Zr(ZK)合金的强韧作用,全方面分析了不同稀土元素以及不同工艺方法对此类镁合金的增强机理,为进一步设计高强度、综合性能优异的镁合金提供参考。

摘要： 通过对铁路货车E级钢钩舌和两种不同化学成分钩舌进行实物疲劳对比试验,明确了单独提高强度或塑性时对钩舌疲劳寿命的影响规律。研究发现,在对E级钢进行材料优化时,强度水平保持基本不变的情况下,塑性的提高更有益于延长钩舌的最小使用寿命和平均寿命,并降低车钩钩舌断裂的风险。

摘要： 以丙烯酰胺为单体,分别以多孔氧化石墨烯(HGO)和氧化石墨烯(GO)为交联剂,采用原位聚合法制备了多孔氧化石墨烯增强增韧聚丙烯酰胺水凝胶(PHH)和氧化石墨烯增强增韧聚丙烯酰胺水凝胶(PGH)。结果表明,GO和HGO都能同时提高水凝胶材料强度和韧性;但由于HGO与高分子链形成的特殊贯穿结构,相对GO强韧化水凝胶,HGO强韧化水凝胶强度和韧性提高更明显:PHH断裂伸长率高达4847%,相较于PGH提高了1.9倍,断裂韧性提高了95%。研究成果为聚合物基复合材料的增强增韧提供了一种新的力学模型并具有重要推广意义。

摘要： 锆合金作为一种重要的战略材料,被誉为“原子能时代的第一金属”,由于其低中子吸收率、抗腐蚀、耐高温等优点,被广泛用作核反应堆关键结构材料。我国锆合金基础研究及工业化发展起步较晚,锆合金种类较少,因此,锆合金的研发受到了学术界及工业界的广泛重视。回顾了核用锆合金研发的历史进程、应用现状及未来发展趋势,阐明了锆合金基础研究和开发应用的重要性,简要介绍了新兴的高性能锆合金,包括医用锆合金、耐腐蚀锆合金、高强高韧锆合金和锆基非晶合金。随着核反应堆的升级换代和非核用应用需求的多样化,发展新型锆合金、拓展锆合金的应用范围,是锆合金未来研发的着眼点。

摘要： 氧化物纤维增强氧化物陶瓷基复合材料因优异力学性能、抗氧化性而备受关注,在载人航天、军工等领域具有极高战略地位.本文围绕该类材料强韧化研究现状,总结了增强体纤维和基体材料的性质及选取原则,指出纤维相和基体相高温力学性能亟需提升,未来应大力开发新组分材料体系;综述了复合材料结构优化方案,表明基于双相力学缺陷开展力学结构优化、合理设计相界面结构是未来重点研发方向;对比总结了该类材料现有制备工艺,对未来有潜力的制备技术进行了展望.

摘要： 将层状非均质构型复合化设计思想用于提高Cu-Be合金强韧性,采用真空热压复合、热轧及热处理的方式制备了CuBe/Cu层状非均质复合材料。对复合材料显微组织、显微硬度及拉伸性能进行了测试分析,利用SEM下原位拉伸结合DIC技术,研究了复合材料塑性变形中各金属层组织演变、应变分配及断裂行为。结果表明:Cu-Be/Cu层状非均质复合材料由粗晶Cu层(平均晶粒尺寸115.3μm)和细晶Cu-Be层(平均晶粒尺寸17.4μm)组成,Cu-Be层显微硬度约为Cu层5倍,复合材料抗拉强度介于两种金属组元之间,但伸长率远高于Cu-Be合金、与Cu接近。复合材料塑性变形过程中,Cu-Be层主要通过晶粒转动方式协调应变,而Cu层主要通过晶内单系滑移方式协调应变;塑性变形初期,应变集中首先出现在Cu-Be/Cu界面附近,随后应变集中可通过界面传递至两侧金属层内部。复合材料断裂过程中,首先在Cu-Be层中晶界处萌生微裂纹,并沿晶界扩展;当裂纹扩展至Cu-Be/Cu界面时,发生明显偏折,裂纹在Cu层内表现为穿晶扩展,界面附近Cu层呈现准解理断裂特征。

摘要： 弹簧钢是一类重要的机械设备基础零部件制造原材料,在几乎所有的工业领域中均得到了广泛应用.超高强韧、超长寿命弹簧钢的设计与研发,对于汽车轻量化和节能减排等具有重要的意义.本文中首先对弹簧钢的特征与工艺进行了概述,对其中合金元素及其作用机理等进行了介绍;其次对国内外超高强度弹簧钢的研究现状进行了分析和总结,在此基础上阐述了超高强韧弹簧钢的发展趋势及设计和制造过程中的一些关键问题;最后,给出了两个超高强韧弹簧钢研发的实例.

摘要： 高熵合金独特的多主元成分,使其具有很多优于传统合金的特性,包括高强度、高硬度、高耐磨性、优异的低温韧性等。优异的性能是高熵合金在极端情况下获得应用的基础。随着对高熵合金研究的深入,人们对高熵合金的研究重心从单一的组分调控逐渐转移到多种强韧化方法共同作用,以提升高熵合金的性能。本文综述了高熵合金强韧化的研究现状,列举了如细晶强化(fine grain strengthening)、固溶强化(solution strengthening)、相变诱导塑性(transformation-induced plasticity,TRIP)、孪晶诱导塑性(twinning-induced plasticity,TWIP)、第二相强化(second phase strengthening)等机制的典型应用范例,并分析了各强韧化方法的作用机理及利弊。并对高熵合金的发展趋势进行了展望。

摘要： 铝锂合金具有低密度、高强度、高弹性模量和良好耐蚀性等优点,已广泛应用于航空航天、军事工业等领域。本文对铝锂合金的发展历程及应用情况进行概述;介绍了铝锂合金的制备工艺,包括熔炼铸造法、粉末冶金法和喷射沉积法;重点对铝锂合金强韧化机制及方法进行归纳和总结,并对铝锂合金的研究和发展进行展望。

摘要： 对D6AC高强度连续螺栓进行不同制度的热处理,测试热处理后的力学性能及金相组织,分析讨论热处理工艺对D6AC钢力学性能及金相组织的影响,得出了D6AC钢的最佳强韧化热处理工艺.

摘要： 在对与模具寿命和失效相关的术语及概念加以表述的基础上，介绍了热模锻用模的损坏形式，详细阐述了如何从模具强韧化工艺和表面处理方面采取措施来提高模具使用寿命。

摘要： 采用镍铁尖晶石基金属陶瓷材料制作铝电解的惰性阳极耐腐蚀性能很好，但是，由于这种阳极抗热震性低和抗冲击韧性低，在铝电解过程中易碎裂。为了提高镍铁尖晶石基金属陶瓷材料的强韧性，本文研究了先合成镍铁尖晶石，破碎以后筛分成不同粒度，再进行不同粒度颗粒配比，提高材料韧性和强度；研究添加碳纤维对镍铁尖晶石基金属陶瓷的增韧作用；研究添加镍铁尖晶石纳米粉对镍铁尖晶石基金属陶瓷的增强增韧作用。由于强韧性提高，用镍铁尖晶石基金属陶瓷材料制作的铝电解惰性阳极可以满足铝电解工艺要求

摘要： 本文通过在铝热剂中引入适量的ZrO2(4Y)微米粉末,借助燃烧合成及远离平衡态下的熔体共晶生长方式,制备出Al2O3/ZrO2(4Y)自生复合陶瓷.XRD、SEM与EPMA分析得出,复合陶瓷基体是由t-ZrO2纳微米纤维镶嵌于其上、长径比为10.0～14.0且生长取向不近相同的氧化铝基棒晶及少量的α-Al2O3片晶构成.镶嵌于氧化铝基棒晶上的t-ZrO2纳微米纤维使棒晶上存在着高密度低能异相界面,且因共晶两相的热膨胀失配又使氧化铝基棒品基体上存在着强烈的残余压应力,从而使氧化铝基棒晶得以强化;同时,因处于裂纹尖端尾部的氧化铝基棒晶裂纹桥接与拔出、α-Al2O3片晶桥接与摩擦互锁效应及分布于棒晶边界上的部分t-ZrO2粒子相变增韧,又使裂纹扩展呈现出强烈的稳定化倾向。

摘要： 根据球墨铸铁断裂过程中石墨及石墨-基体界面的微观力学行为,为提高其强韧性,对球墨铸铁组织进行优化设计:以强相(马氏体)或强韧相(奥氏体-贝氏体组织)环包围石墨,基体组织为马氏体或奥氏体-贝氏体组织,加上适量的铁素体,并通过适当的热处理工艺实现.结果表明,优化组织球墨铸铁具有很高的强韧性,其原因是石墨周围的强(韧)相有效抑制石墨-基体界面的开裂及界面裂纹向基体的扩展,而基体中以强相(马氏体或奥氏体-贝氏体组织)提高强度,以韧相(铁素体或奥氏体)提高韧性,从而提高球墨铸铁的强韧性.

摘要： 本文应用超声成像探伤、力学性能、HS应力腐蚀、光学金相及电子显微分析等试验方法,对真空钎焊热处理FV520(B)不锈钢组织和性能进行了研究.结果表明,经真空钎焊热处理(VBHT)后,FV520(B)-BAu4钎焊接头强度最高,接近母材强度,达到1343.6MPa;再经韧化处理后,母材及接头HS应力腐蚀(SSC)抗力最高.文中对影响其强韧化效果的诸因素及其强韧化机理进行了探讨,最后简要介绍了FV520(B)钢钎焊叶轮的生产实践.

摘要： 本文介绍采用高于常规的热处理淬火温度,使碳化物变小或全部溶解,严格控制加热保温时间,从而控制晶粒度,减少疲劳裂纹,从而达到提高扭力轴疲劳寿命.

摘要： 低合金Mn系贝氏体耐磨铸钢是一类典型的“高性能低成本”低合金耐磨铸钢,其强韧性配合一直是研究的重点。本文概述了耐磨合金的概况,阐明了低合金Mn系贝氏体耐磨铸钢的优势,并介绍Mn系空冷和水淬贝氏体耐磨铸钢的最新研究进展。

摘要： 低合金Mn系贝氏体耐磨铸钢是一类典型的“高性能低成本”低合金耐磨铸钢,其强韧性配合一直是研究的重点。本文概述了耐磨合金的概况,阐明了低合金Mn系贝氏体耐磨铸钢的优势,并介绍Mn系空冷和水淬贝氏体耐磨铸钢的最新研究进展。

摘要： 低合金Mn系贝氏体耐磨铸钢是一类典型的“高性能低成本”低合金耐磨铸钢,其强韧性配合一直是研究的重点。本文概述了耐磨合金的概况,阐明了低合金Mn系贝氏体耐磨铸钢的优势,并介绍Mn系空冷和水淬贝氏体耐磨铸钢的最新研究进展。

摘要： 本发明提供一种原位TiB

摘要： 本发明提供了一种高取向高强韧再生纤维素纤维的制备方法及高取向高强韧再生纤维素纤维，涉及纤维技术领域，所述制备方法包括如下步骤：(a)再生纤维素溶液与交联剂混合，得到再生纤维素和交联剂的混合溶液；(b)将混合溶液进行纺丝，并通过凝固浴固化，得到湿态再生纤维素纤维；(c)湿态再生纤维素纤维限域干燥，得到高取向高强韧再生纤维素纤维；改善了目前再生纤维素纤维制备条件苛刻，溶剂昂贵，且容易造成环境污染的技术问题，本发明提供的制备方法不仅工艺简单，原料低廉，而且绿色环保，不同时制成的再生纤维素纤维具有高取向度、高强度和高韧性，并在偏光下展现出明显的光学异性，是一种潜在的功能纤维材料。

摘要： 本发明提供一种原位TiB

摘要： 本发明公开了一种高强韧羧基丁腈胶乳及其制备方法和高强韧手套，涉及合成丁腈胶乳技术领域。该制备方法包括：将第一水溶剂、第一乳化分散液和混合单体进行预乳化，加入第一引发剂进行聚合反应，得到种子乳液；混合单体包括丁二烯、丙烯腈、交联单体和叔十二碳硫醇；将第二水溶剂、第二乳化分散液和反应单体进行预乳化得到单体预乳化溶液；反应单体包括丁二烯、丙烯腈、甲基丙烯酸和叔十二碳硫醇；将种子乳液、单体预乳化溶液和第二引发剂进行聚合反应，聚合完成后进行脱气处理。本申请可以获得具有核壳结构的羧基丁腈胶乳，其外层柔软部分赋予制品良好的柔韧性，胶粒内核交联部分赋予制品良好的强度，使得制品同时具有良好的柔韧性和强度。

摘要： 一种亚微米奥氏体强韧化的高强韧薄钢板及其制备方法，属于冶金材料技术领域，亚微米奥氏体强韧化的高强韧薄钢板含C？0.19±0.02%，Mn？1.5±0.2%，Al？1.5±0.1%，Si？0.3±0.02%，余量为Fe，抗拉强度为800~1100MPa，屈服强度为450~520MPa，拉伸率为42~53%。制备方法为：（1）冶炼并浇注成铸锭；（2）加热至1150±10°C保温1~3h，然后进行热轧，热轧后冷却至750±10°C，保温0.5~1h，再水冷至常温，获得热轧钢板；（3）进行冷轧，变形量为40~55%，获得的冷轧钢板；（4）以80~120°C/s的速率加热至750~850°C，保温120~180s，然后以80~100°C/s的速率超快速冷却至420±10°C，保温4~6min。本发明制备的薄钢板具有非常高的强度和塑性；只需对现有的工艺条件进行简单改进，控制热处理及冷却等参数即可制成。

摘要： 本发明公开了一种制备强韧化非晶碳基多相杂化薄膜的装置及方法。该装置为射频磁控溅射辅助直流和脉冲阴极电弧多激发源等离子体镀膜装置，制备方法包括：将预处理后的基体烘干，放置于多激发源等离子体镀膜装置的旋转样品台上；抽真空，通入氩气到真空室，采用离子源对基体表面进行溅射清洗；分别以高纯金属铝、钛和石墨片作为磁控溅射靶材、直流和脉冲阴极电弧的蒸发靶材，通入氩气和氮气，根据纳米晶和非晶相形成规律设计多相杂化薄膜结构，调节样品台转速，采用多激发源等离子体技术引入功能掺杂元素和梯度中间层制备非晶碳基多相杂化薄膜。本发明制备的非晶碳基多相杂化薄膜结构可调、相组成分布可控，具有高硬度、高粘附强度和强韧性。

摘要： 本发明涉及一种Zr和Sr复合微合金化高强韧Al‑Si‑Cu系铸造铝合金的强韧化热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将铸造铝合金放入510~540°C 高温固溶4h，然后在室温下进行水淬；（2）将固溶淬火后的合金放入170~190°C的温度下保温8~12h，最后取出空冷。本发明通过对Zr和Sr复合微合金化高强韧Al‑Si‑Cu系铸造铝合金进行固溶和时效热处理，可以获得较高的强度和韧性的铝合金。

摘要： 一种亚微米奥氏体强韧化的高强韧薄钢板及其制备方法，属于冶金材料技术领域，亚微米奥氏体强韧化的高强韧薄钢板含C0.19±0.02%，Mn1.5±0.2%，Al1.5±0.1%，Si0.3±0.02%，余量为Fe，抗拉强度为800~1100MPa，屈服强度为450~520MPa，拉伸率为42~53%。制备方法为：（1）冶炼并浇注成铸锭；（2）加热至1150±10°C保温1~3h，然后进行热轧，热轧后冷却至750±10°C，保温0.5~1h，再水冷至常温，获得热轧钢板；（3）进行冷轧，变形量为40~55%，获得的冷轧钢板；（4）以80~120°C/s的速率加热至750~850°C，保温120~180s，然后以80~100°C/s的速率超快速冷却至420±10°C，保温4~6min。本发明制备的薄钢板具有非常高的强度和塑性；只需对现有的工艺条件进行简单改进，控制热处理及冷却等参数即可制成。

摘要： 晶须/纤维表面织构化纳米凸点结构改性方法及其强韧化应用，本发明是为了解决现有化学表面改性晶须/纤维的修饰方法中试剂具有污染性，工艺复杂成本高的问题。改性方法：一、将晶须或者纤维和纳米颗粒加入到分散剂中，形成晶须/纤维‑纳米颗粒混合前驱体溶液；二、将晶须/纤维‑纳米颗粒混合前驱体溶液涂覆在预热的陶瓷基板上；三、通过激光束对前驱体涂层进行高能量密度的辐照，四、对改性的晶须/纤维用去离子水进行反复清洗。本发明该改性的晶须/纤维作为增韧补强相添加到热防护涂层或复合材料中。本发明利用高能激光技术在晶须/纤维表面原位生长织构化纳米凸点结构，不使用化学修饰试剂，工艺简单，并实现晶须对基体材料的强韧化提升。

摘要： 本发明公开了一种制备强韧化非晶碳基多相杂化薄膜的装置及方法。该装置为射频磁控溅射辅助直流和脉冲阴极电弧多激发源等离子体镀膜装置，制备方法包括：将预处理后的基体烘干，放置于多激发源等离子体镀膜装置的旋转样品台上；抽真空，通入氩气到真空室，采用离子源对基体表面进行溅射清洗；分别以高纯金属铝、钛和石墨片作为磁控溅射靶材、直流和脉冲阴极电弧的蒸发靶材，通入氩气和氮气，根据纳米晶和非晶相形成规律设计多相杂化薄膜结构，调节样品台转速，采用多激发源等离子体技术引入功能掺杂元素和梯度中间层制备非晶碳基多相杂化薄膜。本发明制备的非晶碳基多相杂化薄膜结构可调、相组成分布可控，具有高硬度、高粘附强度和强韧性。