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不同成分6000系超细晶铝合金后时效的微观结构及强韧化

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不同成分6000系超细晶铝合金后时效的微观结构及强韧化

作者：薛周磊江苏大学

学位级别：硕士

随着节能环保和汽车轻量化的发展趋势,时效硬化6xxx系Al-Mg-Si-Cu合金具有低密度、中等强度、高比强度、耐蚀性好、成形性好、可焊性好、表面质量好等特点,被广泛运用于汽车的车身板材、发动机零件等。利用等通道转角挤压(ECAP)技术获... 详细信息

随着节能环保和汽车轻量化的发展趋势,时效硬化6xxx系Al-Mg-Si-Cu合金具有低密度、中等强度、高比强度、耐蚀性好、成形性好、可焊性好、表面质量好等特点,被广泛运用于汽车的车身板材、发动机零件等。利用等通道转角挤压(ECAP)技术获得的超细晶(UFG)铝合金具有高强度,足够的延展性,高应变率以及良好的冲击韧性。且在ECAP后引入合适的时效处理工艺,在超细晶基体中形成弥散的纳米亚稳析出相,能够有效提高该系合金的强度的同时保证足够的韧性。因此,研究不同时效处理状态超细晶Al-Mg-Si-Cu合金的时效析出特性和强韧化机制具有重要意义。本文通过差示扫描量热法(DSC)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、高角环形暗场扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM)、三维原子探针(APT)和力学性能测试,研究了四种不同成分6000系铝合金静态时效、ECAP态和后时效态的析出特性和力学性能,重点对3号高Si高Cu合金不同道次ECAP态以及二道次ECAP后时效态做了详细的微观结构研究,得出以下主要结论:(1)DSC分析表明:与固溶态合金相比,不同成分合金ECAP后各个析出相的放热峰出现不同程度前移,偏向低温区域,析出相的放热峰面积大幅度减少,合金在ECAP后有较好的析出特性。激活能计算表明:高Cu合金有着较快的析出动力学和较高的峰值温度。低Cu合金中β’’相析出峰较小,β’’相激活能也较低,热分析过程中低Cu合金只会少量析出β’’相。(2)3号高Si高Cu合金二道次ECAP后在180℃时效10 min-1 h时,Mg-Si-Cu原子团簇和GP区连续析出,时效1 h以后,GP区和Mg-Si-Cu原子团簇发生溶解,合金开始析出β"相,时效2 h后,合金大量析出β"相,时效6 h后,合金内部β"相开始溶解转化为少量β′相和Q’相,β′相和Q’相的析出主要在6-24h之间完成,时效24 h之后,合金内部已经不再析出β′相和Q’相,β′相和Q’相开始转化为稳定相。(3)XRD图谱分析表明:三道次ECAP后合金的主要析出相为L相和Q′相,四道次ECAP后合金中析出相种类不变但是密度增大。合金2道次后时效10 min(欠时效)的析出相为GP区和团簇,2 h(峰时效)时合金的析出相为β″相和部分L相,24 h(过时效)后析出相为Q′相和L相。随着ECAP变形道次的增加,合金晶粒尺寸和晶格常数不断降低,位错密度和显微应变大幅度增加。四道次ECAP后合金的晶粒尺寸达到164 nm,位错密度为1.96×10 m,显微应变为0.0368%,晶格常数为4.0472。后时效处理后,合金的晶粒尺寸开始迅速增大,位错密度和显微应变开始逐渐降低,晶格常数逐步恢复正常。(4)TEM-HRTEM分析表明:二道次ECAP变形后因为缺少储存能,合金的主要析出相为GP区。二道次ECAP后250°C×0.5 h人工时效,合金内部的GP区全部转化为L相和Q′相,再进行一个道次ECAP后,合金内部的析出相密度大大增加,析出相尺寸变小,部分析出相出现球化,此时合金中的析出相为大量的L相和少量的Q′相。四道次ECAP后,合金中所有析出相都发生球化,合金微观结构为超细晶+高密度位错+球化析出相。二道次ECAP后时效TEM表明:2 h后时效后,合金仍然保持超细晶,晶粒尺寸为517 nm,此时合金内部析出了三种纳米析出相,分别为针状β″相、棒状L相和板条状Q’相。(5)三维原子探针成分分析表明:三道次ECAP后,L相测定成分为12.1±2.3Al-42.3±3.2Mg-38.5±2.5Si-7.1±1.3Cu(at.%),Q’相测定成分为22.3±2.3Al-41.3±2.2Mg-31.5±2.6Si-4.9±1.8Cu(at.%),与标准化学成分相比,两种析出相都存在Al原子偏高,Cu原子偏低,造成这种现状可能是在变形过程中Al原子大量固溶在析出相的Mg、Si和Cu原子柱内,而Cu原子可能以溶质原子的存在偏聚在位错或晶界上。(6)硬度实验表明:二道次ECAP后,4号高Mg高Cu合金的硬度最高达到145 HV。四道次ECAP后,3号高Si高Cu合金硬度最高为148 HV。ECAP态合金在后时效初期硬度呈下降趋势,而后迅速上升,在80-100 min左右达到峰值硬度,之后迅速下降。较高道次ECAP变形能显著加速析出动力学,促进合金达到更高的硬度,4号高Mg高Cu合金在180℃下时效80 min就达到峰值硬度148 HV。越高道次的变形,受到温度的影响越严重,长时间的热处理会导致合金的性能大幅度下降。(7)拉伸测试表明:ECAP变形后,合金拉伸强度的提升显著。3号高Si高Cu合金二道次ECAP后力学性能最好,拉伸强度为410 MPa,较固溶态提高208MPa,同时保持着11.3%的均匀延伸率。后时效处理后,合金的力学性能进一步提高,在180℃下2 h后时效处理

关键词：等通道转角挤压(ECAP) 超细晶 Al-Mg-Si-Cu合金后时效处理微观结构力学性能

Mg含量对高压扭转Al-Mg铝合金及其退火后微观结构与硬度的影响

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材料热处理学报 2020年第11期41卷 30-37页

作者：王圣楠刘满平陈健王晓芬薛周磊江苏大学材料科学与工程学院江苏镇江212013

利用X射线衍射仪、透射电镜和硬度测试研究了Mg含量对Al-Mg铝合金高压扭转(HPT)及不同温度退火30 min后的微观结构和硬度的影响。结果表明:随Mg含量从0 mass%增加到5.0 mass%,HPT后Al-Mg铝合金的平均晶粒尺寸明显减少、位错密度明显增加... 详细信息

利用X射线衍射仪、透射电镜和硬度测试研究了Mg含量对Al-Mg铝合金高压扭转(HPT)及不同温度退火30 min后的微观结构和硬度的影响。结果表明:随Mg含量从0 mass%增加到5.0 mass%,HPT后Al-Mg铝合金的平均晶粒尺寸明显减少、位错密度明显增加,相应地硬度则从71 HV0.1明显提高到201 HV0.1。随退火温度从125℃增加到280℃,HPT工业纯铝(CP-Al)的平均晶粒尺寸从486 nm增加到1130 nm,硬度从66 HV0.1降低为55 HV0.1,表明CP-Al的平均晶粒尺寸和硬度随退火温度的提高呈线性增加和线性下降趋势。当退火温度高于195℃时,具有较高Mg含量的HPT Al-Mg铝合金退火后硬度将大幅度下降。但当退火温度低于195℃时,具有较高Mg含量的HPT Al-Mg铝合金退火后硬度下降的趋势与CP-Al类似,表明具有较高Mg含量的HPT Al-Mg铝合金表现出更好的低温热稳定性。基于实验结果,讨论了Mg含量对HPT Al-Mg铝合金强化效果的影响以及高Mg含量HPT Al-Mg铝合金低温热稳定性良好的原因。

关键词： Al-Mg铝合金高压扭转退火微观结构硬度

LeFortⅠ型截骨整体后退术在治疗安氏Ⅱ类骨性畸形中的应用

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广东医学 2008年第4期29卷 647-648页

作者：周会喜周磊艾伟健薛国初广东省口腔医院广州510260

目的总结应用LeFortⅠ型截骨整体后退术治疗安氏Ⅱ类骨性畸形的难点、要点,为治疗这种畸形提供临床参考。方法回顾性研究用正畸正颌联合治疗的25例上颌采用LeFortⅠ型截骨整体后退术治疗的安氏Ⅱ类骨性畸形的患者临床资料,分析手术适应... 详细信息

目的总结应用LeFortⅠ型截骨整体后退术治疗安氏Ⅱ类骨性畸形的难点、要点,为治疗这种畸形提供临床参考。方法回顾性研究用正畸正颌联合治疗的25例上颌采用LeFortⅠ型截骨整体后退术治疗的安氏Ⅱ类骨性畸形的患者临床资料,分析手术适应证、手术技巧及疗效,总结临床经验。结果25例患者均取得了良好的咬牙合关系及满意的面形,未出现并发症。结论在适应证选择适当的情况下,LeFortⅠ型截骨后退术是治疗安氏Ⅱ类骨性畸形的较好的方法之一。

关键词：安氏Ⅱ类骨性畸形 LeFort I型截骨后退术正畸治疗

南水北调东线江苏受水区土地利用变化模拟及生态安全评价

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国土资源遥感 2017年第3期29卷 163-170页

作者：方国华周磊闻昕薛刘宇严春华河海大学水利水电学院南京210098 江苏省南水北调工程建设领导小组办公室南京210098

利用多期土地利用遥感数据,分析南水北调东线江苏受水区2000—2010年间土地利用变化情况;采用CAMarkov模型对2010—2020年间该区土地利用情况的演变规律进行模拟;同时构建基于"压力-状态-响应"(pressure-state-response,PSR)模型的土地... 详细信息

利用多期土地利用遥感数据,分析南水北调东线江苏受水区2000—2010年间土地利用变化情况;采用CAMarkov模型对2010—2020年间该区土地利用情况的演变规律进行模拟;同时构建基于"压力-状态-响应"(pressure-state-response,PSR)模型的土地利用生态安全评价指标体系,综合评价受水区不同时期土地利用生态安全状况。结果表明:1)受水区土地利用类型以耕地为主,研究期间林地和水域面积有所扩大,大量耕地转变为城乡建设用地;2)基于CA-Markov模型对研究区2010年土地利用格局的模拟结果与实际进行对比分析,模拟正确的栅格数达到了99.1%,Kappa系数达到0.99,能够较好地反映受水区土地利用格局变化趋势;3)土地利用生态安全评价结果显示2000年、2010年和2020年土地生态安全指数分别为0.51,0.68和0.73,分别达到预警、敏感和良好等级,受水区的人口、资源环境及社会经济开始协调发展,整体呈现好转趋势。

关键词：南水北调土地利用 CA-Markov PSR模型生态安全

4-甲基-2-正丙基-6-甲氧羰基苯并咪唑的合成

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中国新药杂志 2006年第11期15卷 889-891页

作者：章军周智明周磊余伟发薛为哲北京理工大学理学院化学系北京100081 北京理工大学新医药研究开发中心北京100081

目的:合成抗高血压药替米沙坦的重要中间体4-甲基-2-正丙基-6-甲氧羰基苯并咪唑。方法:以3-甲基- 4-氨基苯甲酸甲酯为原料,经酰化、硝化、还原、环合4步反应制得目标化合物。结果:文献报道的相应各步反应条件得以优化,产率由39．6％提高... 详细信息

目的:合成抗高血压药替米沙坦的重要中间体4-甲基-2-正丙基-6-甲氧羰基苯并咪唑。方法:以3-甲基- 4-氨基苯甲酸甲酯为原料,经酰化、硝化、还原、环合4步反应制得目标化合物。结果:文献报道的相应各步反应条件得以优化,产率由39．6％提高到62．54％。结论:本方法简化了操作步骤,优化了反应条件,降低了成本,提高了收率。

关键词： 4-甲基-2-正丙基-6-甲氧羰基苯并咪唑药物合成替米沙坦

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徽风皖韵国门蓝

中国出入境观察 2019年第9期 22-25页

作者：周磊薛傲杰李师哲不详

登临收楚越,吞吐尽江淮。安徽素有江南唇齿、中原咽喉之称,是长三角经济区的重要引擎和辽阔腹地。安徽出入境边防检查总站作为驻守长三角城市群副中心城市的移民管理队伍,身处国家移民管理系统重塑和长三角区域一体化发展上升为国家战... 详细信息

登临收楚越,吞吐尽江淮。安徽素有江南唇齿、中原咽喉之称,是长三角经济区的重要引擎和辽阔腹地。安徽出入境边防检查总站作为驻守长三角城市群副中心城市的移民管理队伍,身处国家移民管理系统重塑和长三角区域一体化发展上升为国家战略的历史交汇点。

关键词：长三角经济区出入境边防检查区域一体化发展长三角城市群国家战略管理队伍中心城市管理系统

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斑鳜精液超低温冷冻保存及其效果分析

中国水产科学 2014年第2期21卷 250-259页

作者：周磊罗渡卢薛王鹏飞胥鹏曾雷李桂峰中山大学生命科学学院水生经济动物研究所水产品安全教育部重点实验室中国水产科学研究院珠江水产研究所农业部热带亚热带水产资源利用与养殖重点实验室

实验所用翘嘴鳜(♀,Siniperca chuatsi)2~3龄,体质量1 000~1 500 g;斑鳜(♂,Siniperca scherzeri Steindachner)1~2龄,体质量300~500 g。于繁殖季节选取成熟度好的亲鱼以促黄体素释放激素类似物(LHRH-A2)、绒毛膜促性腺激素(HCG)和马来酸地欧酮(DOM)进行催产。通过筛选D-15、D-17、Ringer液和M-Hank’s液4种稀释液和二甲基亚砜(DMSO)、甘油(Gly)、乙二醇(EG)、1,2-丙二醇(PG)和二甲基甲酰胺(DMF)5种抗冻剂,发现DMSO和D-17分别是优选的抗冻剂和稀释液。以D-17作为斑鳜精子的稀释液,按照1︰3(精液︰稀释液)体积比稀释,添加10%体积的DMSO作为抗冻剂,按照三步冷冻法超低温冷冻保存,37℃水浴解冻的斑鳜精子,经CASA分析精子活率为(83.26±18.20)%,SCGE检测表明70%以上的精子核DNA不会发生损伤;FCM分析表明26.74%的解冻精子有完整的细胞膜且线粒体功能正常;用冷冻复苏斑鳜精子与翘嘴鳜精卵进行人工授精,最高受精率(39.6±6.5)%,温度24~28℃孵化时间38 h,孵化后的鱼苗发育正常,开口1周以后的鱼苗全长(1.346±0.255)cm,体高(0.438±0.103)cm,体质量(0.045±0.020)g。鲜精受精鱼苗和冻精受精鱼苗在开口后1周的生长没有显著差异。因此认为D-17+10%DMSO可用于斑鳜精液的超低温冷冻保存。本研究将有助于斑鳜种质资源的收集保存和冷冻保存的斑鳜精液在翘嘴鳜(♀)×斑鳜(♂)杂交中的应用。

关键词：斑鳜精子冷冻保存杂交育种种质资源

4GS/s-12bit ADC内置数字下变频器(DDC)的ASIC实现

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微电子学与计算机 2019年第1期36卷 85-89页

作者：薛金鑫马崇鹤周磊吴旦昱武锦中国科学院微电子研究所北京100029 中国科学院大学北京100049

本文提出了一种适合ASIC实现的可编程的数字下变频器(DDC)设计方法,该DDC嵌入于4GS/s-12bit ADC中,能够处理频率为4GHz的输入信号,并提供抽取因子分别为4、8、16、32的降采样功能.设计的DDC由一个基于CORDIC算法实现的数控振荡器(NCO)... 详细信息

本文提出了一种适合ASIC实现的可编程的数字下变频器(DDC)设计方法,该DDC嵌入于4GS/s-12bit ADC中,能够处理频率为4GHz的输入信号,并提供抽取因子分别为4、8、16、32的降采样功能.设计的DDC由一个基于CORDIC算法实现的数控振荡器(NCO)和一个全半带滤波器(HB-FIR)级联结构的抽取滤波器组组成.优化半带滤波器系数和各级数据精度,提出多种改进结构优化设计,有效减少硬件开销.基于40nm CMOS工艺,完成数字下变频器的前端设计和后端实现,并进行了流片.仿真结果显示,该设计可以在500 MHz的工作时钟频率下达到设计目标,抽取因子为4模式下,最大无衰减通带带宽可达420MHz,版图面积1550*650μm2,0.9V工作电压,功耗为180.69mW.验证了该设计方法适合于高速高精度数字信号的2n下变频.

关键词：数字下变频器数控振荡器 40nm ASIC

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K417合金激光冲击强化实验研究

航空精密制造技术 2010年第6期46卷 39-42页

作者：周磊薛德志陈科庆徐喆空军工程大学工程学院 94534部队

为了提高K417合金的震动疲劳性能,利用波长为532nm,脉宽为10ns,能量为1.5J,冲击光斑尺寸为1.6mm的YAG激光器对K417试件进行了激光冲击强化处理。结果表明:激光冲击强化能有效提高K417合金振动疲劳性能,使材料107循环抗振动疲劳强度由110... 详细信息

为了提高K417合金的震动疲劳性能,利用波长为532nm,脉宽为10ns,能量为1.5J,冲击光斑尺寸为1.6mm的YAG激光器对K417试件进行了激光冲击强化处理。结果表明:激光冲击强化能有效提高K417合金振动疲劳性能,使材料107循环抗振动疲劳强度由110.5MPa提高至285MPa。

关键词：激光技术激光冲击强化表面处理 K417合金振动疲劳