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T6态热挤压Al-5Cu-0.8Mg-0.15Zr-0.2Sc-0.5Ag合金的低周疲劳行为

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沈阳工业大学学报 2024年第1期46卷 77-81页

作者：王莹陈立佳周舸张浩宇张思倩沈阳工业大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110870

为了揭示经过T6处理的热挤压Al-5Cu-0.8Mg-0.15Zr-0.2Sc-0.5Ag合金在不同温度下的低周疲劳变形与断裂行为,对T6态热挤压合金进行了室温和200℃条件下的低周疲劳实验。结果表明:在室温和200℃下合金塑性应变幅与载荷反向周次之间服从Coff... 详细信息

为了揭示经过T6处理的热挤压Al-5Cu-0.8Mg-0.15Zr-0.2Sc-0.5Ag合金在不同温度下的低周疲劳变形与断裂行为,对T6态热挤压合金进行了室温和200℃条件下的低周疲劳实验。结果表明:在室温和200℃下合金塑性应变幅与载荷反向周次之间服从Coffin-Manson公式,而弹性应变幅与载荷反向周次之间服从Basquin公式;合金在室温和200℃下低周疲劳变形时,在较低外加总应变幅下疲劳变形机制主要为平面滑移,而在较高外加总应变幅下疲劳变形机制主要为波状滑移;室温和200℃下合金的疲劳裂纹均萌生于疲劳试样表面并以穿晶方式扩展。

关键词： Al-Cu-Mg-Ag合金 T6处理低周疲劳循环硬化循环稳定疲劳寿命变形机制疲劳断裂

NiCoFeCrAl系高熵合金热加工图不同失稳判据比较

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稀有金属材料与工程 2024年第1期53卷 38-46页

作者：张允胜蒋学禹周舸张浩宇张思倩车欣陈立佳曹雪沈阳工业大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110870 沈阳工业大学沈阳市先进结构材料与应用重点实验室辽宁沈阳110870 中国航发北京航空材料研究院北京100095

采用Gleeble-3800热模拟试验机对NiCoFeCrAl系高熵合金进行单道次热压缩实验研究,根据峰值应力构建了NiCoFeCrAl系高熵合金Arrhenius本构关系模型,运用Prasad、Murty、Gegel和Malas四种失稳准则,构建了不同失稳判据下的DMM热加工图,并... 详细信息

采用Gleeble-3800热模拟试验机对NiCoFeCrAl系高熵合金进行单道次热压缩实验研究,根据峰值应力构建了NiCoFeCrAl系高熵合金Arrhenius本构关系模型,运用Prasad、Murty、Gegel和Malas四种失稳准则,构建了不同失稳判据下的DMM热加工图,并对不同失稳判据在该合金热变形过程中的适用范围进行了分析与比较,确定了该合金的最佳热加工区间为温度为980~1010℃+应变速率为0.01~0.001s^(-1)和温度范围为1050~1100℃+应变速率为0.01~0.1s^(-1),平均功率耗散率大于36%。借助EBSD显微组织分析,确定了热变形的软化机制随变形量的增大由动态回复向动态再结晶转变。

关键词：高熵合金失稳判据热变形行为 Arrhenius本构方程变形组织

长时热暴露对一种热障涂层/DZ411镍基高温合金体系界面组织演变的影响

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材料研究学报 2024年

作者：袁鸿渊张思倩王栋张英建马力于明涵张浩宇周舸陈立佳沈阳工业大学材料科学与工程学院东北大学材料科学与工程学院中国科学院金属研究所高温结构材料研究部

将一种热障涂层/DZ411镍基高温合金体系分别在900℃和1000℃进行长时热暴露，使用扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析仪（EDS）、透射电子显微镜（TEM）等手段表征涂层/基体界面以研究其微观组织的演变行为。结果表明：随着热暴露时间的... 详细信息

将一种热障涂层/DZ411镍基高温合金体系分别在900℃和1000℃进行长时热暴露，使用扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析仪（EDS）、透射电子显微镜（TEM）等手段表征涂层/基体界面以研究其微观组织的演变行为。结果表明：随着热暴露时间的延长基体/涂层界面（CSI）下方的基体发生再结晶，σ相的析出方向与CSI呈45°角。在900℃和1000℃热暴露的二次反应区（SRZ）与拓扑密堆相（TCP）的演变显著不同。在900℃热暴露100h后富Cr相弥散分布在混乱的γ’相组成的互扩散区（IDZ），而在1000℃热暴露100h后IDZ、SRZ由胞状再结晶组成，富Cr相的析出不明显。在900℃热暴露500h-2000h后IDZ、SRZ逐渐长大，富Cr相在再结晶晶界附近沿着与CSI呈45°角的方向析出；在1000℃热暴露后富Cr相在再结晶晶界下方聚集析出，SRZ逐渐退化为IDZ。长时热暴露后，界面组织的演变与元素的扩散密切相关。

关键词：金属材料镍基高温合金长时热暴露界面组织涂层/基体界面

Ag元素和时效时间对T6态Al-5Cu-0.8Mg-0.15Zr-0.2Sc合金拉伸性能的影响

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沈阳理工大学学报 2024年第4期43卷 51-56页

作者：王莹陈立佳车欣张浩宇张思倩沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110870

为了明确Ag元素的添加对Al-Cu-Mg系铝合金拉伸性能的影响,针对T6态(固溶+时效处理)的热挤压Al-5Cu-0.8Mg-0.15Zr-0.2Sc(-0.5Ag)合金进行了室温和高温拉伸实验。结果表明,添加0.5%Ag元素可显著提高T6态Al-5Cu-0.8Mg-0.15Zr-0.2Sc合金的... 详细信息

为了明确Ag元素的添加对Al-Cu-Mg系铝合金拉伸性能的影响,针对T6态(固溶+时效处理)的热挤压Al-5Cu-0.8Mg-0.15Zr-0.2Sc(-0.5Ag)合金进行了室温和高温拉伸实验。结果表明,添加0.5%Ag元素可显著提高T6态Al-5Cu-0.8Mg-0.15Zr-0.2Sc合金的室温抗拉强度、屈服强度、峰时效态及该合金在150~300℃范围的抗拉强度和屈服强度,但会降低该合金的室温和高温塑性。断口形貌的扫描电子显微镜观察与分析结果表明,在室温及高温拉伸加载条件下,T6态Al-5Cu-0.8Mg-0.15Zr-0.2Sc(-0.5Ag)合金的拉伸断口上大部分存在韧窝和撕裂棱,表现出明显的韧性断裂特点。

关键词： Al-Cu-Mg系合金拉伸性能 T6处理韧性断裂

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一种镍基单晶高温合金的蠕变组织损伤对再蠕变行为的影响

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材料研究学报 2023年第6期37卷 417-422页

作者：张敏张思倩王栋陈立佳沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110870 中国科学院金属研究所沈阳110016

分别在980℃/200 MPa和870℃/430 MPa条件下对镍基单晶高温合金DD413进行应变量为0.2%、0.5%和1%的蠕变中断实验,模拟在热-力耦合作用下这种合金的组织损伤特征并进行量化表征,对比研究了预应变对其蠕变性能的影响并建立了组织损伤参量... 详细信息

分别在980℃/200 MPa和870℃/430 MPa条件下对镍基单晶高温合金DD413进行应变量为0.2%、0.5%和1%的蠕变中断实验,模拟在热-力耦合作用下这种合金的组织损伤特征并进行量化表征,对比研究了预应变对其蠕变性能的影响并建立了组织损伤参量-剩余蠕变性能的关系。结果表明:DD413合金的组织退化损伤,主要有γ'相体积分数的降低和γ'相筏化程度的提高。蠕变温度越高其组织损伤越严重,合金的再蠕变性能越差。与γ'相筏排化相比,γ'相体积分数的降低对合金蠕变性能的影响不大。

关键词：金属材料镍基单晶高温合金蠕变损伤量化表征 γ'相筏排化

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自动驾驶车辆轮胎和路面的摩擦特性仿真研究

自动驾驶车辆轮胎和路面的摩擦特性仿真研究

作者：张思倩长安大学

学位级别：硕士

路面的抗滑性能与自动驾驶车辆安全性密切相关。研究轮胎-路面间的摩擦特性,不仅需要对路面抗滑能力进行分析,还要对轮胎的附着特性进行研究。为解决路面微观抗滑性能在自动驾驶车辆决策规划中的表征问题及在变摩擦特性路面条件下的应... 详细信息

路面的抗滑性能与自动驾驶车辆安全性密切相关。研究轮胎-路面间的摩擦特性,不仅需要对路面抗滑能力进行分析,还要对轮胎的附着特性进行研究。为解决路面微观抗滑性能在自动驾驶车辆决策规划中的表征问题及在变摩擦特性路面条件下的应用问题,本文从路面摩擦特性模型建立、轮胎模型建立、附着系数估计、仿真应用几个方面展开研究。首先,为研究路面抗滑特性对自动驾驶车辆安全性的影响,从宏观和微观的角度分别提出了不同的抗滑评价指标:构造深度和摩擦系数。建立构造深度模型,并选取构造深度作为路面摩擦特性模型的基础参数,结合水膜厚度等路面抗滑相关参数分别建立干燥、潮湿、积水路面下的摩擦特性模型,将获取的摩擦特性参数应用于自动驾驶车辆运动控制。利用Carsim中的车辆制动试验,研究路面抗滑性能对车辆制动稳定性的影响。其次,为建立考虑路面摩擦特性的轮胎模型,利用FSAE TTC的轮胎试验数据对PAC2002轮胎模型的两级参数进行辨识。提出了基于峰值摩擦系数缩放因子的轮胎-路面间摩擦特性在PAC2002轮胎模型中的表征方法,建立了基于车速、滑移率、路面状态的能表征道路综合抗滑性能的改进轮胎模型(ASMF Tire)。通过轮胎模型仿真辨识轮胎-路面附着特性曲线。再次,为进行全天候自动驾驶汽车决策控制,需准确估计轮胎-路面附着系数。基于ASMF Tire轮胎模型建立车辆七自由度动力学模型。通过μ-S曲线原理结合车辆动力学响应信息,利用无迹卡尔曼滤波算法建立滤波估计器对路面峰值附着系数进行估计。设定四种仿真路面(高附着路面、低附着路面、对接路面、对开路面)验证估计算法的有效性和准确性。最后,提出了路面微观抗滑参数在自动驾驶车辆中的应用方法。开发了附着系数判断模块,将实时估计的附着系数与车路交互得到的前方道路抗滑信息相结合,主动选择合理的附着系数值作为未来决策控制的输入条件。以典型的自动驾驶场景—自动紧急制动系统为例,设置变附着系数路面下的测试场景,通过Matlab/Simulink和Carsim联合仿真,验证利用轮胎-路面间附着特性对自动驾驶车辆进行决策控制的有效性和准确性。仿真结果表明:提出的基于附着系数预估与判断方法的改进AEB控制策略在不同测试场景和路面状况下均能保障车辆的行驶安全。

关键词：自动驾驶抗滑性能轮胎模型摩擦特性附着系数运动控制

Pt-Al涂层对DD413合金高温拉伸性能的影响

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金属学报 2023年第3期59卷 424-434页

作者：王迪贺莉丽王栋王莉张思倩董加胜陈立佳张健沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110870 中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心沈阳110016 中国航发南方工业有限公司株洲412000

利用SEM和TEM对比研究了无涂层和Pt-Al涂层试样在760和980℃的拉伸性能。研究结果表明:在2个温度下,Pt-Al涂层试样的屈服强度均低于无涂层试样。由于Pt-Al涂层存在韧脆转变温度(ductile to brittle transition temperature,DBTT),因此... 详细信息

利用SEM和TEM对比研究了无涂层和Pt-Al涂层试样在760和980℃的拉伸性能。研究结果表明:在2个温度下,Pt-Al涂层试样的屈服强度均低于无涂层试样。由于Pt-Al涂层存在韧脆转变温度(ductile to brittle transition temperature,DBTT),因此在不同温度下涂层表现出不同的变形机制和裂纹萌生方式。在高温下由于β向γ′转变有利于位错产生滑移,从而导致Pt-Al涂层的塑性变形。Pt-Al涂层在DBTT以上拉伸强度的提高是由于Pt在β-NiAl相中起到固溶强化效应。

关键词： Pt-Al涂层单晶高温合金拉伸性能韧脆转变温度

Re对一种定向凝固镍基高温合金微观组织的影响

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金属学报 2016年第7期52卷 851-858页

作者：张思倩王栋王迪彭建强沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110870 中国科学院金属研究所沈阳110016 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司哈尔滨150046

采用SEM,EPMA和TEM等技术对不含Re(0Re)和含2%Re(2Re)的定向柱晶高温合金铸态和热处理态组织进行了系统的研究.结果表明:Re促进了铸态共晶外围和晶界上m相的析出;合金热处理后,Re明显促进了MC碳化物周围和晶界上相的析出,0Re合金MC碳化... 详细信息

采用SEM,EPMA和TEM等技术对不含Re(0Re)和含2%Re(2Re)的定向柱晶高温合金铸态和热处理态组织进行了系统的研究.结果表明:Re促进了铸态共晶外围和晶界上m相的析出;合金热处理后,Re明显促进了MC碳化物周围和晶界上相的析出,0Re合金MC碳化物周围只有少量的M6C相析出,晶界上有细小的M23(C,B)6硼碳化物析出,而2Re合金MC碳化物周围和晶界上都有大量块状m相析出,m相的析出促进了g′包层的形成.0Re合金中B元素明显偏聚于晶界,而2Re合金中B元素分布相对比较均匀.并对热处理过程中m相的析出机制进行了深入分析.

关键词：镍基高温合金定向凝固 Re,μ相晶界碳化物

长时热暴露对一种抗热腐蚀单晶高温合金/Pt-Al涂层体系微观组织演化的影响

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材料研究学报 2023年第12期37卷 889-899页

作者：张英健张思倩王栋张浩宇周舸陈立佳沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110870 中国科学院金属研究所沈阳110016

用电镀Pt和气相渗铝方法在抗热腐蚀镍基单晶高温合金DD413表面制备Pt-Al涂层并将其分别在850℃和1000℃长时热暴露,用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)等手段表征其基体/涂层间的互扩散行... 详细信息

用电镀Pt和气相渗铝方法在抗热腐蚀镍基单晶高温合金DD413表面制备Pt-Al涂层并将其分别在850℃和1000℃长时热暴露,用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)等手段表征其基体/涂层间的互扩散行为和近涂层基体界面的微观组织,研究了长时热暴露对其微观组织演化的影响。结果表明:随着热暴露时间的延长互扩散区(IDZ)内的MC碳化物和σ-TCP相都发生不同程度的溶解,并在界面上析出M_(23)C_(6)碳化物。同时,二次反应区(SRZ)的尺寸及其内的σ-TCP相的含量不断提高。近涂层基体中的立方状γ’相依次发生球化和相互联接呈筏形转变。热暴露温度越高上述组织退化过程越明显,长时热暴露引起的组织退化与高温下元素的扩散密切相关。

关键词：金属材料镍基单晶高温合金 Pt-Al涂层长时热暴露界面显微组织退化