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不锈钢复合钢筋近界面微观组织演变及元素扩散动力学: 2025年; 不锈钢复合钢筋是一种新型复合结构材料,能够满足海洋服役的苛刻性能需求,从而有效解决基础材料产能过剩问题。产品复合界面质量往往取决于界面微观组织和界面化合物分布等,变形参数则是界面质量控制的基础,通过控制压下率可以获得复合界面均匀且性能优异的产品。本工作针对不锈钢复合钢筋304/Q235开展高温热压缩实验,研究应变速率1 s-1,压下率20%、40%和60%条件下近界面微观组织演变特征,阐明近界面不锈钢侧微观组织动态形核机制以及晶界迁移过程;基于非稳态条件下单向流动的Fick第二定律,建立复合界面过渡区域元素扩散模型,进一步研究界面微观组织演变和元素扩散行为的相关性。结果表明,变形温度为1000℃时,界面两侧晶粒动态再结晶比例不协调,碳钢侧晶粒发生完全动态再结晶,而不锈钢侧晶粒仅在高压下率工况下受位错机制主导发生较为显著的动态再结晶。变形温度为1100℃时,不锈钢侧的动态再结晶由孪生机制主导控制,Σ3孪晶对再结晶过程起加速作用,界面两侧变形协调性显著提高。进一步研究表明,晶粒细化和位错、孪晶等缺陷的移动对元素扩散行为具有促进作用,界面化合物演变和空洞闭合对界面元素扩散行为也具有明显提升效果。此外,采用Boltzmann-Matano法确定Matano面位置,引入LevenberMarquardt多元非线性参数拟合方法,构建的元素扩散模型能够精确反映复合界面过渡区域的元素浓度,为复合材料金属间冶金结合质量提升、界面性能调控提供理论支撑。; 郭星星帅美荣楚志兵李玉贵谢广明; 关键词：微观组织演变

轧制态7050铝合金双道次热变形微观组织演变: 2025年; 7000系铝合金因具备低密度、高强和高韧等优点而备受关注,工业中可通过多道次热变形来提升合金的综合性能,要获得接近理想状态下的铝合金性能,必须掌握多道次热变形工艺参数对组织演变造成的影响。本实验采用TA DIL 805D动态淬火热膨胀仪对7050铝合金进行等温热压缩,研究了变形温度、道次间隔时间和首应变对热压缩后的7050铝合金在流变应力、静态和动态软化机制、第二相及织构方面的影响,其中变形温度为360、400℃,应变速率为0.05 s^(-1),间隔时间为10、100 s,首道次应变量分别为0.2、0.4、0.6、0.8和1.0,总应变1.1。结果表明:7050铝合金在双道次热变形过程中发生了动态和静态软化,静态和动态软化机制都是再结晶。提高变形温度会促进再结晶进程,形成较强的P织构,首应变增加,动态软化效果显著,有利于动态再结晶,并且出现cube和R-cube织构,强度随首应变增大而加强。延长道次间隔时间会使织构大量聚集在α-取向线上。另外,合金经过热压缩后存在部分不溶相,但是不溶相的数量与分布与变形条件无关。; 姚未怡卜恒勇; 关键词：7050铝合金流变应力织构

碳钢/不锈钢复合板微观组织演变及残余应力分析: 2025年; 采用真空热轧工艺制备Q235碳钢/304不锈钢复合板,第1道次压下率为30%,第2道次压下率分别为0%、10%、20%和25%。计算了基板/复板组织的平均晶粒度、位错密度及残余应力,并讨论了三者之间的关系。结果表明:随着压下率增加,界面铁素体区的面积逐渐减小,而界面处基板/复板的几何必要位错密度呈增大趋势。第2道次压下率从0%增加至20%时,基板碳钢平均晶粒度GC增大,塑性变形导致碳钢位错密度由0.49×10^(14)m^(-2)增加至0.80×10^(14)m^(-2),残余应力由48.77 MPa增加至243.83 MPa;当压下率增大至25%时,GC减小,位错密度降低至0.67×10^(14)m^(-2),残余应力减小至33.89 MPa。而随着压下率增加,复板不锈钢平均晶粒度GS不断增大,位错密度由0.58×10^(14)m^(-2)增加至1.02×10^(14)m^(-2),残余应力由45.93 MPa增加至91.86 MPa。研究结果为该类型复合板轧制工艺和组织调控技术提供了理论参考。; 徐惠婷李海斌吕海波帅美荣王强; 关键词：位错密度残余应力晶粒度

激光熔覆Inconel 625合金动态剪切响应及微观组织演变: 2025年; 开展激光熔覆Inconel 625(IN625)合金动态剪切力学特性及微观结构演化规律的研究,可以为材料力学性能优化提供理论指导。采用分离式霍普金森压杆(SHPB)对激光熔覆IN625合金开展不同环境温度(20、600、800℃和1000℃)和加载应变率(40000、60000 s^(-1)和80000 s^(-1))下动态剪切实验,获得动态剪切应力-应变关系。结合扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)对加载前后材料的微观形貌和晶体结构进行表征。结果表明:激光熔覆IN625合金应变率强化效应和温度软化效应显著,高温下温度软化效应主导材料力学行为。相比于未加载试样,常温动态剪切实验使材料呈现明显的剪切织构,位错密度升高,平均晶粒尺寸减小,小角度晶界占比由29%增至85%。与常温加载相比,高温动态剪切实验使材料晶体择优取向强度和位错密度均降低,平均晶粒尺寸进一步减小,小角度晶界占比由85%降至73.5%。; 刘涛李思悦雷经发王璐沈朝阳; 关键词：激光熔覆

2100 MPa级桥梁缆索用冷拔钢丝微观组织演变及强化机制: 2025年; 利用万能拉伸试验机、透射电子显微镜(TEM)及X射线衍射仪(XRD)等仪器研究了2100 MPa级桥梁缆索用高强度珠光体钢丝冷拔过程中的微观组织和强化机制,建立了适合中低拉拔应变下钢丝的强化模型。研究表明,当应变量增加到1.45时,冷拔后钢丝的抗拉强度和屈服强度分别从热轧盘条的1530、1250 MPa增加到2185、1880 MPa,伸长率从6.5%降低到2.6%。冷拔后钢丝中铁素体位错密度增大并形成位错墙,珠光体团转向拉拔方向形成纤维状组织,与拉拔轴向呈大角度的渗碳体片层中出现剪切带(S带)。中低拉拔应变下,钢丝屈服强度的实测值符合界面强化及位错强化模型,其强化贡献分别为1359、569 MPa;界面强化贡献的占比从88%减小到68%,而位错强化贡献的占比从6%增加到29%,界面强化的贡献占主导,但位错强化的增长速度大于界面强化。; 杨旭鲍思前康筱龙胡家瑞刘晨田仁敏; 关键词：珠光体钢丝冷拔

高返回比GH4738合金的热变形行为及微观组织演变: 2025年; 高温合金返回料的回收再利用对提升我国高温合金产业的资源利用效率具有重要意义。本文对比分析了全新料和含60%(质量分数)切削返回料的GH4738合金在热变形过程中的力学响应和组织演变行为。通过980~1100℃热压缩试验,结合表征手段,分析了两种材料的初始微观组织特征及演变规律。结果表明,返回料与全新料的初始组织形貌相似,但返回料的平均晶粒尺寸略小,碳化物和γ'相的平均尺寸较大且分布密度低。在应变速率为0.1 s^(-1)的热变形条件下,两种材料表现出相似流变特性,但返回料在1020和1060℃时的峰值应力降低7%~10%,这与碳化物粗化和γ'相密度降低相关。研究结果证实,合理的回收处理工艺能够有效保持GH4738返回料合金的组织完整性和热加工性能。; 王姝珺田庆旭曲敬龙王广磊武慧慧秦卫东张华江亮陈淑英孟范超; 关键词：返回料再利用

AlCoCrFeNi_(x)高熵合金高温热处理微观组织演变及力学性能: 2025年; 由于凝固过程的枝晶生长和元素偏析等行为,双相高熵合金很难获得良好的综合力学性能。不同于设计共晶高熵合金或改善铸造工艺,借助亚稳态相变可以调控高熵合金的微观组织和力学性能。多主元高熵合金物相组成和分布与组元种类和含量密切相关,固态相变对合金组织和性能的影响规律不尽相同。采用真空电弧熔炼制备AlCoCrFeNi_(x)(1.4≤x≤1.7)高熵合金,研究高温热处理过程合金微观组织的演变及其对力学性能的影响。结果表明,随Ni含量增加,铸态高熵合金BCC/B2枝晶组织比例逐渐降低,晶间区域比例逐渐增加,且由FCC单相组织转变为共晶组织。合金屈服强度和抗拉强度分别由1067 MPa(x=1.4)和1416 MPa(x=1.5)降低至464 MPa和1191 MPa(x=1.7),延伸率由1.7%(x=1.4)提升至11.5%(x=1.7)。经1100℃高温热处理,BCC/B2枝晶组织转变为FCC和B2双相组织,合金强度均有所降低,塑性明显提升。热处理态AlCoCrFeNi_(1.6)和AlCoCrFeNi_(1.7)高熵合金呈现典型的两级网状组织,且因FCC相脱溶析出B2相,合金屈服强度降幅逐渐减小。其中,热处理态AlCoCrFeNi_(1.7)高熵合金屈服强度和抗拉强度降幅分别仅为4.1%和7.5%,而延伸率增幅达52.2%,综合力学性能显著提升。; 曹雷刚侯鹏宇杨越蒙毅刘园崔岩; 关键词：高熵合金相变力学性能

增材制造GH3536回流燃烧室火焰筒主燃孔的微观组织演变与裂纹扩展行为: 2025年; 增材制造技术能够实现结构复杂部件的快速近净成形,在航空航天领域得到了广泛关注。然而,近服役工况条件下增材制造热端零部件的损伤和失效行为研究当前仍较为缺乏。本工作利用激光粉末床熔融制备了GH3536回流燃烧室火焰筒部件,开展了近服役工况条件下的部件燃烧仿真模拟试验,借助显微组织分析揭示了裂纹诱导的火焰筒部件主燃孔失效机制,阐明了裂纹萌生机理以及裂纹扩展过程中的高温氧化和沿晶偏转行为,对增材制造高温合金零部件的安全服役设计具有参考价值。; 曾琦倪浩涵刘伟黎超超王江伟; 关键词：火焰筒高温合金

Fe_(7)(CoNiMn)_(80)B_(13)共晶高熵合金的深过冷非平衡凝固行为及微观组织演变被引量：1: 2025年; Fe_(7)(CoNiMn)_(80)B_(13)共晶高熵合金在非平衡凝固过程中存在复杂的相变及微观组织演变行为。为了揭示其非平衡凝固特征及组织演变机理,本工作采用熔融玻璃包覆法对Fe_(7)(CoNiMn)_(80)B_(13)共晶高熵合金进行了深过冷凝固,研究了该共晶高熵合金的深过冷凝固行为及微观组织演变特征。结果表明,Fe_(7)(CoNiMn)_(80)B_(13)共晶高熵合金在深过冷凝固过程中的凝固路径及凝固组织可以分为5类。在小过冷度下(ΔT<57 K),冷却曲线只有一次再辉现象,对应的凝固组织为初生富B相+α-(Fe,Co,Ni,Mn)包晶相+共晶组织。在中等过冷度下(ΔT=57~111 K),冷却曲线上出现2次再辉现象,对应的凝固组织可以分为2种:第一种为初生M_(23)B_(6)枝晶+次生α-(Fe,Co,Ni,Mn)晕圈+规则共晶;第二种为初生α-(Fe,Co,Ni,Mn)枝晶+规则共晶。在大过冷度下(ΔT=139~198 K),冷却曲线再次表现出单再辉现象,对应的凝固组织也可以分为2种:第一种为富B相+M_(23)B_(6)+α-(Fe,Co,Ni,Mn),3相各自存在;第二种为M_(23)B_(6)+α-(Fe,Co,Ni,Mn)的反常共晶。随着过冷度的增加,初生相的种类发生了2次转变:富B相→M_(23)B_(6)相→α-(Fe,Co,Ni,Mn)相。另外,小过冷度下获得的规则共晶中共晶2相的取向关系与大过冷度下获得的反常共晶中共晶2相的取向关系一致。; 王叶青付珂赵永柱苏礼季陈正; 关键词：凝固路径

放电等离子烧结制备Sn微合金化Ti_(3)AlC_(2)/TiAl复合材料的微观组织演变和力学性能: 2025年; 目的采用放电等离子烧结(SPS)法,引入增强相Ti_(3)AlC_(2)制备Ti_(3)AlC_(2)/TiAl复合材料,添加Sn元素进行微合金化并加速复合材料烧结致密化过程,优化TiAl合金的力学性能和高温抗氧化性能,并探索高效制备技术。方法以Ti-48Al-2Cr-2Nb、Ti_(3)AlC_(2)和Sn粉为原料,通过引入2%(质量分数)Sn元素,促进烧结致密化并降低烧结温度,在900~1300℃的温度范围内烧结,研究不同烧结条件下材料的微观组织和力学性能,并对900℃高温抗氧化性能进行评估。结果未添加Sn元素时,复合材料孔隙较多,致密度为92.3%,添加Sn元素后,致密度提高至99.5%。复合材料的抗压强度和压缩率随着烧结温度的升高而增大,在1300℃/50 MPa/10 min℃的烧结条件下,复合材料的抗压强度和压缩率分别达1672 MPa和21.4%。在900℃氧化300 h后,复合材料表面形成致密的Al2O3保护层,阻止O原子进一步向基体扩散,氧化增重仅为1.37%,显著低于Ti-48Al-2Cr-2Nb合金的2.94%。结论增强相Ti_(3)AlC_(2)的引入和Sn微合金化显著提升了TiAl基复合材料的致密性、力学性能和抗氧化性。SPS技术是一种高效制备高性能TiAl基复合材料的手段,为其在高端装备中的应用提供了新思路。; 何鹏何鹏龙飞林盼盼王策林盼盼赵岩王策; 关键词：TIAL基复合材料力学性能

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