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孪晶界对TiAl合金超音速微粒轰击影响的分子动力学模拟: TiAl合金因具有低密度、高比强度、高温抗氧化等性能成为航空航天等领域最具潜力的高温轻质结构材料之一。但其具有本质脆性,在加工成型过程中表面易引入裂纹、孔洞和孪晶等缺陷,缺陷的存在严重影响了其表面力学性能,降低了其使用寿...; 杨文乐; 关键词：TIAL合金超音速微粒轰击孪晶界分子动力学模拟

基于原子模拟的超音速微粒轰击多晶γ-TiAl合金力学行为研究: γ-TiAl合金具有低密度、高比强度和良好的抗蠕变等优异性能,被认为是一种航天航空和汽车制造领域具有广阔应用前景的高温轻质结构材料。然而,材料的失效通常来自于表面,这主要归因于材料表面的应力状态和力学性能。此外,由于纳米...; 俞兆亮; 关键词：Γ-TIAL合金超音速微粒轰击单轴拉伸

超音速微粒轰击时间对Ni-W-Co-Ta合金组织和性能的影响: 2024年; 采用超音速微粒轰击(SFPB)技术对冷轧态Ni-W-Co-Ta合金进行表面纳米化处理,系统研究了恒定气体压力(1.0 MPa)条件下SFPB时间对冷轧态Ni-W-Co-Ta合金的表面完整性、微观组织及力学性能的影响。结果表明:SFPB处理后,新型Ni-W-Co-Ta合金表层形成一定厚度的梯度纳米结构,随着SFPB时间的延长,合金表面晶粒尺寸可细化至9.74 nm左右,相应的形变层深度、力学性能(强度、残余压应力、显微硬度)均呈现出增大趋势;当SFPB时间为120 s时,合金表面粗糙度最小的同时其力学性能指标达到峰值;SFPB时间继续增加至150 s后,合金表面出现数量众多的微裂纹,残余压应力松弛的同时相应的力学性能有所下降;SFPB处理前、后新型Ni-W-Co-Ta合金的伸长率无明显变化,断口形貌均呈现出典型的韧-脆混合型断裂特征。; 杨苗苗熊毅杜楠汤金金厉勇; 关键词：超音速微粒轰击表面纳米化

超音速微粒轰击诱导表面纳米化对300M钢腐蚀疲劳行为的影响: 2024年; 300M钢因其具有超高强度和优异塑韧性,常作为起落架的首选材料。但其在“高温、高湿、高盐”的海洋服役环境下易发生腐蚀疲劳失效,而表面强化可以有效提高其抗腐蚀疲劳性能。本工作采用超音速微粒轰击(SFPB)技术对300M超高强度钢进行表面纳米化处理,系统研究了SFPB对300M钢在3.5%NaCl溶液中的腐蚀疲劳行为的影响规律,并对300M钢腐蚀疲劳后的表面形貌、微观组织演变和残余应力松弛进行表征。结果表明,300M钢经SFPB后表层晶粒细化至纳米级,形成梯度纳米结构的同时还存在着高幅值残余压应力。在相同的加载应力水平下,SFPB有效提高了300M钢的腐蚀疲劳寿命。腐蚀疲劳后300M钢表层晶粒尺寸仍处于纳米量级,加载应力水平的增加使次表层位错密度显著增加的同时形变孪晶数量增多。在腐蚀疲劳过程中,300M钢表层由于SFPB诱导产生的残余压应力发生不同程度的松弛现象,残余应力松弛程度随着加载应力水平的增加而明显增加。; 熊毅栾泽伟马云飞厉勇查小琴; 关键词：超音速微粒轰击 300M钢表面纳米化

超音速微粒轰击对冷轧态Fe-28Mn-8Al-1C低密度钢组织和性能的影响: 2024年; 为了实现冷轧态低密度钢强度与塑韧性的良好匹配及优良的表面完整性,提升车辆行驶过程中的可靠性和安全性,延长其在服役环境下的使役寿命,通过超音速微粒轰击(SFPB)技术对冷轧态Fe-28Mn-8Al-1C低密度钢进行表面纳米化处理,借助扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、万能材料试验机等测试手段,系统研究SFPB冲击时间及气体压力对其表面形貌、微观结构和力学性能的影响。研究结果表明:SFPB处理可在冷轧态Fe-28Mn-8Al-1C低密度钢表面形成梯度纳米结构,可将表层晶粒尺寸细化至纳米量级,在气体压力为1.0 MPa,冲击时间为120 s时,相应的强度指标达到最大值。随着冲击时间的延长和气体压力的增大,表层纳米晶尺寸逐渐减小,相应的显微硬度值及严重塑性变形(SPD)层深度也随之增大。然而,冲击时间过长或气体压力过大会导致表层微裂纹的形成,致使其强度指标降低。不同SFPB工艺参数下的冷轧态Fe-28Mn-8Al-1C低密度钢伸长率未发生明显变化,拉伸断口形貌均表现为韧-脆混合型断裂特征。SFPB技术通过在低密度钢表面构筑梯度纳米结构,能实现低密度钢组织性能的可控制备,同时在诱导背应力强化以及残余压应力抑制裂纹萌生和扩展的耦合作用下,能有效提升低密度钢的综合力学性能,可为其在汽车领域的生产及应用提供参考。; 熊毅吕威杜楠厉勇厉勇任凤章

γ/α2相界面对TiAl合金超音速微粒轰击影响的分子动力学模拟: 含有γ-TiAl和α2-Ti3Al双相层状结构的TiAl合金,具有优异的综合性能,广泛应用于航空航天等领域。但是,TiAl合金的室温塑性差、断裂韧性低和裂纹扩展速率高等因素限制了其在关键零件中的应用。在复杂的服役环境中,...; 王靖淇; 关键词：力学性能

γ/α2相界面对TiAl合金超音速微粒轰击影响的分子动力学模拟: 2024年; 为探究γ/α_(2)相界面对TiAl合金在轰击过程中的变形机制和轰击后力学性能的影响,通过分子动力学来模拟超音速微粒轰击双相TiAl合金的过程。结果表明:γ/α_(2)不同厚度比模型的冲击变形机制不同,变形主要集中在γ相和界面处。随着γ相厚度的减小,与相界面接触的位错首先被界面处的失配位错网络吸收,然后在相界面处成核,最终穿过相界面进入α_(2)相。冲击过程中产生的位错以Shockley位错为主,试样中形成了不完全层错四面体。冲击之后分别使用单轴拉伸模拟和纳米压痕模拟,测定了试样的强度和表面硬度。拉伸过程中相变、孪晶和层错是不同厚度比试样的主要变形机制。与其他试样相比,厚度比为1:3的双相TiAl合金在冲击后具有最高的屈服强度、硬度和弹性模量。; 曹卉王靖淇周宝成俞兆亮杨文乐李海燕刘俭辉冯瑞成; 关键词：分子动力学相界面

孪晶界对TiAl合金超音速微粒轰击影响的分子动力学模拟: 2023年; TiAl合金因具有低密度、高比强度、高温抗氧化性等性能成为航空航天等领域最具潜力的高温轻质结构材料之一,但其具有本质脆性,在成型过程中易引入微裂纹、孔洞等缺陷,严重影响了其力学性能。超音速微粒轰击是新型表面改性技术之一,利用该技术研究了不同孪晶界数量和位置对TiAl合金力学性能和变形行为的影响。结果表明:不同孪晶界数量模型的屈服强度随孪晶界数量的增大而降低;孪晶界位置距模型上表面越近,材料屈服强度越低;随着孪晶界数量的增加,孪晶对位错运动的阻碍越明显,模型轰击后表面的塑性变形程度也越大,材料更易发生断裂;孪晶距离材料上表面越近,孪晶对位错生长的抑制越明显,进而影响材料强度;模型变形失效是位错与位错、位错与孪晶及其它缺陷共同作用的结果。; 曹卉杨文乐周宝成俞兆亮王靖淇李海燕刘俭辉冯瑞成; 关键词：TIAL合金超音速微粒轰击孪晶界分子动力学力学性能

超音速微粒轰击对304不锈钢磨损和腐蚀行为的影响研究: 奥氏体不锈钢因优异的耐腐蚀性能得到了广泛应用，但其硬度低，磨损性能差，在实际工程应用中存在较高的磨损失效风险。材料的磨损失效一般是从表面开始，因此寻找一种有效的表面强化手段来改善奥氏体不锈钢的磨损性能是必要的。超音速微粒...; 连阳; 关键词：不锈钢超音速微粒轰击表面纳米化

超音速微粒轰击对GCr15SiMn轴承钢微观组织及性能影响研究: 轴承作为机械设备的基础零部件,承担着重要作用,是主机性能、功能与效率的重要保证。随着现代工业技术的发展,对轴承的服役条件也提出了更为苛刻的要求。轴承零件的失效和破坏大多发生在表面或从表面开始,因此提高材料表面性能确保轴承...; 李林芳; 关键词：超音速微粒轰击力学性能

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