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含钪超高强铝合金在应变速率10s下的热流变及动态再结晶行为

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材料工程 2024年 169-177页

作者：李昂张毅陈开媛吴福高蔚核工业理化工程研究院国防科技工业核材料技术创新中心粒子输运与富集技术重点实验室

采用等温热压缩实验和电子背散射衍射分析技术，研究了Al-11.1Zn-2.3Mg-2.0Cu-0.05Sc合金在应变速率10-3s-1，变形温度653～733 K条件下的热流变及动态再结晶行为，建立动态再结晶临界应力、临界应变、相对含量、晶粒平均尺寸的拟合方... 详细信息

采用等温热压缩实验和电子背散射衍射分析技术，研究了Al-11.1Zn-2.3Mg-2.0Cu-0.05Sc合金在应变速率10-3s-1，变形温度653～733 K条件下的热流变及动态再结晶行为，建立动态再结晶临界应力、临界应变、相对含量、晶粒平均尺寸的拟合方程。结果表明：相关特征参数的拟合方程可以较好地描述含钪铝合金在实验条件范围内的动态再结晶行为。变形温度的升高会增加晶粒内部的取向差，减弱晶粒沿法向的择优取向，有助于动态再结晶的发生。动态回复是含钪铝合金的主要软化机制。随着温度的变化，铝合金微观组织存在不连续动态、连续动态及几何动态三种再结晶机制。

关键词：含钪铝合金动态再结晶热流变行为低应变速率微观组织演化

双重退火对TC4-DT/TC21线性摩擦焊接头组织及力学性能影响

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稀有金属 2024年第1期48卷 1-10页

作者：高潘曾卫东张传臣徐建伟西北工业大学材料学院凝固技术国家重点实验室国防科技工业精密锻造与环轧技术创新中心陕西省高性能精确成形技术与装备重点实验室陕西西安710072 中国航空制造技术研究院航空焊接与连接技术航空科技重点实验室北京100024

对TC4-DT/TC21异种钛合金线性摩擦焊接头进行双重退火处理,对比分析双重退火对接头微观组织及力学性能的影响。结果表明:经双重退火后,焊缝中心区内针状组织发生粗化,其平均宽度由0.2μm增加至0.5~1.0μm;热力影响区内,沿震荡方向以波... 详细信息

对TC4-DT/TC21异种钛合金线性摩擦焊接头进行双重退火处理,对比分析双重退火对接头微观组织及力学性能的影响。结果表明:经双重退火后,焊缝中心区内针状组织发生粗化,其平均宽度由0.2μm增加至0.5~1.0μm;热力影响区内,沿震荡方向以波纹状分布的初生α相在畸变能释放以及元素扩散的作用下变形程度降低,且α_(p)相周围的针状α相也长大为竹叶状;母材区内,在α_(p)发生球化的同时还在β基体上析出针状α相。较于热处理前的力学性能(抗拉强度(R_(m))=911 MPa,断后伸长率(A)=8.5%),经过较低温度的双重退火(PWHT 1)处理后,在组织粗化及针状α相析出的共同作用下接头强度和断后伸长率都有所降低(R_(m)=886 MPa,A=6.0%)。但经过较高温度的双重退火(PWHT 2)处理后,弥散分布的针状次生α相显著提升材料的强度,且塑性仍保持较高的水平(R_(m)=925 MPa,A=6.2%)。对于拉伸断口,双重退火后裂纹扩展区主要是韧窝+撕裂棱和小解理刻面的混合,且裂纹在扩展过程大多与α片层呈一定角度进行扩展,说明在拉伸过程中接头的失效形式为穿晶的韧性-脆性混合断裂。对于接头的冲击韧性,较于热处理前14.8 J的冲击吸收功,双重退火能显著提升接头的冲击韧性,且随着第一次退火温度的升高,接头冲击吸收功由38.6 J增加至41.2 J。

关键词：线性摩擦焊焊后热处理微观结构抗拉强度硬度分布冲击韧性

TC17钛合金在连续冷却过程中的组织析出特征

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稀有金属 2024年第3期48卷 317-324页

作者：徐建伟纪晓宇田胜利吴望月曾卫东西北工业大学材料学院陕西省高性能精确成形技术与装备重点实验室陕西西安710072 西北工业大学材料学院国防科技工业精密锻造与环轧技术创新中心陕西西安710072

研究了连续冷却过程中TC17钛合金在不同冷速条件下的相析出和组织演变行为。结果表明,连续冷却过程中,晶界α相(α_(GB))优先析出,尺寸较大,靠近晶界的α相(α_(W))和晶内α相(αI)随后析出,尺寸较小。随着冷却速度增加,析出的α相变细... 详细信息

研究了连续冷却过程中TC17钛合金在不同冷速条件下的相析出和组织演变行为。结果表明,连续冷却过程中,晶界α相(α_(GB))优先析出,尺寸较大,靠近晶界的α相(α_(W))和晶内α相(αI)随后析出,尺寸较小。随着冷却速度增加,析出的α相变细、变少,而且晶界和晶内α相的厚度差异逐渐降低。α_(GB)的析出过程受两侧β相晶体取向影响,α_(GB)倾向于一侧β晶粒保持Burgers取向关系,但并不严格对应,另一侧的β晶粒促使α_(GB)相的晶体结构发生一定的旋转以尽可能地适应两侧的β相。α_(W)的析出受α_(GB)和β相的共同影响,一般呈集束特征,αI的析出由β基体相决定,可析出12种变体,呈网篮结构特征。

关键词： TC17钛合金冷却速度 α相析出组织演变晶体取向

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片上集成光学神经网络综述(特邀)

中国激光 2024年第1期51卷 403-418页

作者：符庭钊孙润黄禹尧张检发杨四刚朱志宏陈宏伟国防科技大学前沿交叉学科学院湖南长沙410073 清华大学电子工程系北京100084 北京信息科学与技术国家研究中心北京100084 国防科技大学新型纳米光电信息材料与器件湖南省重点实验室湖南长沙410073 国防科技大学南湖之光实验室湖南长沙410073

光学神经网络是区别于冯·诺依曼计算架构的一种高性能新型计算范式,具有低延时、低功耗、大带宽以及并行信号处理等优势。片上集成是光学神经网络微型化发展的一种典型方式,近年来片上集成光学神经网络获得了学术界及工业界的广泛关注... 详细信息

光学神经网络是区别于冯·诺依曼计算架构的一种高性能新型计算范式,具有低延时、低功耗、大带宽以及并行信号处理等优势。片上集成是光学神经网络微型化发展的一种典型方式,近年来片上集成光学神经网络获得了学术界及工业界的广泛关注。对基于不同计算单元结构的片上集成光学神经网络的相关研究工作进行了梳理,并分析了其设计原理、实现方法及系统架构特征。同时结合国内外最新研究进展,进一步分析了片上集成光学神经网络在计算单元大规模拓展、可重构、非线性运算和实用化等方面面临的挑战及其未来发展趋势。

关键词：集成光学光计算光学神经网络芯片人工智能

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变温域纤维增强复合材料的损伤定位研究

黑龙江大学自然科学学报 2024年第2期41卷 233-241页

作者：艾丽佳张风华付涛李鹏黑龙江大学物理科学与技术学院哈尔滨150080 哈尔滨工业大学特种环境复合材料技术国防科技重点实验室哈尔滨150001 中国工程物理研究院化工材料研究所绵阳621900

纤维增强复合材料因其轻质高强、易成型和可设计性强等优异性能,成为众多工程结构用材首选,然而其结构易产生多种形式损伤,降低了材料的可靠性和安全性,故对复合材料进行实时健康监测及损伤定位研究具有重要意义。声发射(Acoustic emiss... 详细信息

纤维增强复合材料因其轻质高强、易成型和可设计性强等优异性能,成为众多工程结构用材首选,然而其结构易产生多种形式损伤,降低了材料的可靠性和安全性,故对复合材料进行实时健康监测及损伤定位研究具有重要意义。声发射(Acoustic emission,AE)技术可以有效地检测复合材料中的微小损伤,基于光纤光栅声发射监测系统不受电磁干扰,可在多点同时测量多个物理量,但实现高精度损伤定位仍需进一步研究。为此,构建了一种四通道温度自适应光纤布拉格光栅(Fiber Bragg gratings,FBG)声发射监测系统,可以快速追踪、及时反馈、实时监测FBG的中心波长变化,提高定位精度,在变温域内对碳纤维增强复合材料的损伤定位进行监测,研究结果表明,该系统平均损伤定位误差为12%。

关键词：光纤布拉格光栅声发射碳纤维增强复合材料损伤定位

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磁场对合金材料服役性能影响的研究进展

材料导报 2024年第10期38卷 196-208页

作者：周安阳郭伟玲黄艳斐王志远王海斗邢志国陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001 陆军装甲兵学院机械产品再制造国家工程研究中心北京100072

随着我国海洋工程、运载火箭、天地往返等重大战略工程的实施,合金作为各种装备的主要材料,在苛刻工况下的服役性能提升尤为迫切,如合金材料在海洋大气、深海、高原严寒等复杂环境中的防腐性能提升,在高温、重载环境中关键部件的长寿命... 详细信息

随着我国海洋工程、运载火箭、天地往返等重大战略工程的实施,合金作为各种装备的主要材料,在苛刻工况下的服役性能提升尤为迫切,如合金材料在海洋大气、深海、高原严寒等复杂环境中的防腐性能提升,在高温、重载环境中关键部件的长寿命可靠服役,在航空航天、地质钻探环境中的减摩,在高速、高压环境中的力学性能提升等问题,使得实现合金材料高性能、高可靠的研究成为近年来的热点话题。磁场处理区别于传统合金加工方法,为提高合金材料性能提供了新的途径和方法,具有无接触、清洁、降低资源能耗等特点,对合金材料的制备以及加工工艺而言具有极其重要的意义。本文首先从固态和熔融态合金两条路线出发归纳了磁场不同的典型作用机理及其研究进展,梳理分析了磁场处理下凝固过程中的晶体结构以及磁场对固态合金微观组织(包括磁畴、相变和位错)的影响;其次针对磁场对合金性能影响的问题,从力学、摩擦、疲劳性能、耐腐蚀四个方面来阐述,对比分析不同类型、强度、方向的磁场对合金性能的影响效果差异;最后展望了磁场处理合金的未来发展趋势,并提出了亟待解决的问题。

关键词：磁场处理合金机理微观组织性能

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脉冲磁场强度对GH99镍基合金力学和微动磨损性能的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第2期53卷 330-344页

作者：周安阳黄艳斐郭伟玲邢志国王海斗王志远张艳芳陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 中国人民解放军总医院第七医学中心口腔科北京100000 陆军装甲兵学院机械产品再制造国家工程研究中心北京100072 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

为研究不同磁场强度对镍基合金力学性能和耐磨性能的影响规律,在脉冲强磁场设备上对GH99镍基合金试样进行脉冲磁处理。通过观察显微结构,分析了GH99镍基合金的磨损机理和强化机制。结果表明:外加脉冲磁场可改善材料位错分布,减小试样表... 详细信息

为研究不同磁场强度对镍基合金力学性能和耐磨性能的影响规律,在脉冲强磁场设备上对GH99镍基合金试样进行脉冲磁处理。通过观察显微结构,分析了GH99镍基合金的磨损机理和强化机制。结果表明:外加脉冲磁场可改善材料位错分布,减小试样表面残余应力的分散性;在磁场强度为10 T时残余压应力达到最大值(-223.45 MPa),且此时材料拉伸断口的特征主要表现为韧性断裂,脉冲磁场处理合金产生亚结构位错胞有助于发挥细晶强化作用;在0~15 T范围内,随磁场强度增大,材料表面显微硬度和耐磨性能呈现先增强后减弱的规律,在脉冲磁场作用下合金材料内部的位错发生增殖致使位错密度增大,产生类似加工硬化现象,但磁场强度过大会导致位错塞积从而造成晶胞点阵畸变严重,出现材料性能恶化。

关键词：脉冲磁场磁场强度 GH99镍基合金力学性能耐磨性能

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中子诱发伽马产生截面测量中的谱分析技术

物理学报 2024年第7期73卷 124-133页

作者：肖石良王朝辉吴鸿毅陈雄军孙琪谭博宇王昊齐福刚湘潭大学材料科学与工程学院湘潭411105 中国原子能科学研究院核数据重点实验室北京102413

在中子反应截面测量中,瞬发γ射线法是一种通过测量核反应放出的特征γ射线来得到截面数据的方法,这种方法能够避免竞争反应道产生的干扰.但是瞬发γ射线法为在线实验,本底来源丰富,造成了在线实验谱分析难度大,结果不确定性高.本文研... 详细信息

在中子反应截面测量中,瞬发γ射线法是一种通过测量核反应放出的特征γ射线来得到截面数据的方法,这种方法能够避免竞争反应道产生的干扰.但是瞬发γ射线法为在线实验,本底来源丰富,造成了在线实验谱分析难度大,结果不确定性高.本文研究了使用瞬发γ射线法测量中子诱发伽马产生截面的谱分析技术,总结了中子诱发伽马产生截面测量中不同特征峰形成的物理过程,降低了在线实验谱处理过程中计算效应峰净面积的不确定度.通过采用各种响应函数来对全能峰、本底以及干扰因素进行拟合的方法,精确提取了效应峰的净面积.针对弱峰的净面积,本方法可将峰区域选取引起的波动从30%降低到1%以内,且净面积拟合值与理论值的差距与统计不确定度相当;对于解重峰,本方法所得结果与理论值差距显著低于1%.通过效率曲线分析、拟合优度计算等方法同时验证了谱分析方法的可靠性.

关键词：瞬发γ射线法伽马产生截面谱分析中子高纯锗

电压对纯铝板陶瓷膜层显微组织及其性能的影响

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包装学报 2024年第1期16卷 34-47页

作者：阳建君陈罗威范才河吴琴欧玲王襁平湖南工业大学材料与先进制造学院湖南株洲412007 中国人民解放军陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 湖南敏锐科技有限公司技术中心湖南湘潭411228

分别采用恒定电压和阶梯电压在纯铝板表面制备陶瓷膜层,研究不同电压模式对陶瓷膜层组织和性能的影响。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计和电化学工作站等,研究纯铝板表面陶瓷膜层的微观形貌、物相、显微硬度和耐腐蚀性能,... 详细信息

分别采用恒定电压和阶梯电压在纯铝板表面制备陶瓷膜层,研究不同电压模式对陶瓷膜层组织和性能的影响。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计和电化学工作站等,研究纯铝板表面陶瓷膜层的微观形貌、物相、显微硬度和耐腐蚀性能,并分析陶瓷膜层形成机理。结果表明:纯铝板表面陶瓷膜层是非晶态Al2O3相,与恒定电压相比,采用阶梯电压制备的陶瓷膜层孔洞、裂纹等缺陷较少。恒定电压和阶梯电压为26 V时,陶瓷膜层显微硬度均达到最大,分别为520.2 HV和570.2 HV。阶梯电压为26 V时,陶瓷膜层耐腐蚀性能最佳,自腐蚀电位和极化电阻分别为-0.429 V和113173.9Ω。采用阶梯电压在纯铝板表面制备陶瓷膜层时,每次电压升高都会加速化学反应速率,在纯铝板表面生成致密均匀的内部阻挡层,从而提高陶瓷膜层的显微硬度和耐腐蚀性能。

关键词：纯铝板陶瓷膜层阶梯电压显微组织耐腐蚀性能