結(jié)構(gòu)合金的案例
鋁合金結(jié)構(gòu)的連接
國(guó)外幾種主要的鋁合金結(jié)構(gòu)規(guī)范關(guān)于螺栓材料選用的規(guī)定：
歐洲鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（prEN 1999-1-1：2002，簡(jiǎn)稱歐規(guī)）：允許使用鋁合金螺栓、不銹鋼螺栓和鋼螺栓，并規(guī)定了這3類材料的力學(xué)性能值；
英國(guó)鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（BS 8118：1991，簡(jiǎn)稱英規(guī)）：允許使用鋁合金螺栓、不銹鋼螺栓和鋼螺栓，但未規(guī)定不銹鋼螺栓和鋼螺栓的力學(xué)性能值；
美國(guó)鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(Specifications and guidelines for aluminum structures:1994，簡(jiǎn)稱美規(guī))：僅允許使用鋁合金螺栓。
參考以上規(guī)范，本規(guī)范規(guī)定宜采用鋁合金、不銹鋼螺栓，也可采用鋼螺栓。未作表面保護(hù)的鋼螺栓同鋁合金構(gòu)件之間會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕，故使用鋼螺栓時(shí)，必須做好表面處理，且表面鍍層應(yīng)保證具有一定的厚度。
鋁合金結(jié)構(gòu)連接中采用有預(yù)拉力的高強(qiáng)度螺栓應(yīng)符合一定的適用條件：
歐規(guī)和英規(guī)均規(guī)定了構(gòu)件材料名義屈服強(qiáng)度f0.2的最低值，歐規(guī)為200N/mm2，英規(guī)為230N/mm2。如不符合這一條件，則高強(qiáng)度螺栓連接節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度就應(yīng)南試驗(yàn)來測(cè)定。而在美規(guī)中只允許使用普通螺栓，對(duì)高強(qiáng)度螺栓未作相應(yīng)規(guī)定。
根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)研究:當(dāng)高強(qiáng)度螺栓的抗拉強(qiáng)度 超過鋁合金構(gòu)件抗拉強(qiáng)度fu的3倍時(shí)，如不采取特別的構(gòu)造措施（如采用較大直徑的硬質(zhì)墊圈），則螺栓內(nèi)強(qiáng)大的預(yù)拉力會(huì)造成與螺栓頭或螺母相接觸的鋁合金構(gòu)件表面損傷，進(jìn)而引起螺栓松弛和預(yù)拉力損失。在極端溫度變化或連接較長(zhǎng)時(shí)，由于鋁合金構(gòu)件與鋼螺栓具有不同的熱傳導(dǎo)系數(shù)，將會(huì)引起摩擦面抗滑移系數(shù)的變化，進(jìn)而影響連接節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度。
展開 超重力場(chǎng)下Al-Li-Mg-Zn-Cu多組元合金的梯度結(jié)構(gòu)
研究梯度材料的組織結(jié)構(gòu)及其性能可以加速開發(fā)具有優(yōu)異性能的新成分材料.
北京科技大學(xué)張勇課題組提出一種新方法來制備梯度多組元合金Al-Li-Mg-Zn-Cu——超重力法(即離心). 超重力場(chǎng)會(huì)導(dǎo)致材料中各個(gè)相的比例發(fā)生變化，在離心冷卻過程中 MgZn2將沿超重力方向由金屬間化合物轉(zhuǎn)變?yōu)楣簿?em>結(jié)構(gòu)，在合金相中將出現(xiàn)一些結(jié)構(gòu)的波動(dòng)。文章近期發(fā)表于Science China Materials, 2018, doi: 10.1007/s40843-018-9365-8
圖1 超重力分離示意圖
通過實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化和系統(tǒng)的表征, 作者發(fā)現(xiàn)超重力處理后出現(xiàn)了梯度組織結(jié)構(gòu)和硬度值。沿著超重力方向, 合金的組織結(jié)構(gòu)從大塊金屬間化合物轉(zhuǎn)化為共晶結(jié)構(gòu), 同時(shí)鋁的氧化物也在離心中被打碎并沿著這一方向梯度分布。
圖2 (a) 超重力狀態(tài)下晶界尺寸，(b) 粘度、氧化物含量的梯度分布。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, 通過短時(shí)間離心的超重力方法有望提升合金綜合性能并加快高性能多組元合金的開發(fā)。
來源：中國(guó)科學(xué)材料
展開 利用原子選擇性占位提高超晶格儲(chǔ)氫合金結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性
然而，該類合金復(fù)雜的堆垛模式也為其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性帶來了不利影響。主要問題是[A2B4]和[AB5]亞晶格在吸/放氫過程中的異步膨脹/收縮，會(huì)引起界面產(chǎn)生大量微應(yīng)變(圖1(b))，從而導(dǎo)致合金結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性急劇下降。
為此，燕山大學(xué)韓樹民教授課題組展開了大量研究工作，提出了超晶格儲(chǔ)氫合金結(jié)構(gòu)衰減機(jī)理和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的系列理論。在課題組前期工作(
Journal of PowerSources 300 (2015) 77-86
)基礎(chǔ)上，課題組研究發(fā)現(xiàn)，在超晶格儲(chǔ)氫合金中，[A2B4]亞晶格體積大于[AB5]亞晶格體積，在吸氫過程中，[A2B4]亞晶格在較低壓力下先于[AB5]吸氫，放氫反之。這種非同步吸放氫導(dǎo)致了兩個(gè)亞晶格體積膨脹收縮的不一致，使得其連接界面產(chǎn)生大量應(yīng)力引起合金超堆垛結(jié)構(gòu)的破壞。
展開 材料頂刊《Materials Today》：一種新的納米晶合金設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)調(diào)控概念！
需要注意的是，此概念性設(shè)計(jì)合金的矯頑力還有很大的優(yōu)化空間，依然需要繼續(xù)改進(jìn)熱處理工藝。
圖3 淬態(tài)和退火態(tài)合金樣品的微觀組織結(jié)構(gòu)與磁疇結(jié)構(gòu)，以及兩種結(jié)晶相的晶化激活能。a）Fe85.5B10Si2P2C0.5合金的TEM圖像：a1）淬態(tài)（AQ）樣品的高分辨率圖像，a2）退火3s后樣品的TEM圖像，顯示了非晶基體中納米析出相的形貌，a3）退火12s后樣品的TEM圖像，a4）最佳樣品（12s）的選區(qū)衍射斑點(diǎn)（SAED），顯示了非晶結(jié)構(gòu)具有的衍射環(huán)和α-Fe（Si）出現(xiàn)；b）合金條帶的磁疇結(jié)構(gòu)：b1）AQ樣品的磁疇結(jié)構(gòu)，b2）最佳退火態(tài)的磁疇結(jié)構(gòu)；c）與DSC曲線的第一晶化峰（Tp1）和第二晶化峰（Tp2）對(duì)應(yīng)的兩相晶化活度能值（Ex）。在臨界態(tài)制備條件下，淬態(tài)樣品含有高密度的團(tuán)簇，可作為納米晶化的晶核，從而提高晶粒密度和生長(zhǎng)過程中的競(jìng)爭(zhēng)作用，從而得到均勻細(xì)密的微觀結(jié)構(gòu)。
圖4 Fe85.5B10Si2P2C0.5合金帶的元素分布圖。a）淬態(tài)樣品；b）快速熱處理樣品（500 ℃×3 s）；c）選定區(qū)域b）的濃度深度剖面圖（2×4×8 nm3）；d） α-Fe（Si）晶粒周圍的殼結(jié)構(gòu)示意圖。首次發(fā)現(xiàn)了瞬態(tài)類金屬元素富集的核殼結(jié)構(gòu)，說明快速加熱熱處理和多組元成分設(shè)計(jì)的重要性。
綜上所述，作者提出了一種新的合金設(shè)計(jì)概念，通過反常規(guī)去除傳統(tǒng)合金成分中的促進(jìn)形核和抑制擴(kuò)散元素，來調(diào)和非晶-納米晶磁雙相合金中的磁性能與形成能力之間的矛盾。成功地研制出了大的晶化溫度區(qū)間（143 ℃）、超高飽和磁化強(qiáng)度（1.87 T，與Si鋼相當(dāng)）和低成本的Fe85.5B10Si2P2C0.5軟磁合金，并在工業(yè)化生產(chǎn)可接受的銅輥轉(zhuǎn)速下成功制備出了合金帶材。
展開 
塊狀納米結(jié)構(gòu)鋁硅合金
在處理這些問題時(shí)，微觀結(jié)構(gòu)細(xì)化已被視為提高機(jī)械性能的有效解決方案。一方面，將微觀結(jié)構(gòu)細(xì)化到亞微米或納米級(jí)可以顯著提高強(qiáng)度；另一方面，當(dāng)粗相被細(xì)化為均勻分布的納米顆粒時(shí)，脆性第二相上的應(yīng)力集中可以大大降低，因此延展性可能會(huì)提高。然而，此類材料的微觀結(jié)構(gòu)細(xì)化和機(jī)械性能改進(jìn)非常具有挑戰(zhàn)性。例如鋁硅合金中，Si在Al中的低溶解度（<1.6%）不僅導(dǎo)致強(qiáng)度不足和延展性低，還阻礙通過常規(guī)方法對(duì)Al-Si合金進(jìn)行細(xì)化和改善機(jī)械性能，這已經(jīng)成為限制Al-Si合金發(fā)展的主要問題之一。
來自北京航空航天大學(xué)、燕山大學(xué)的研究人員將高壓固溶處理（HPST）和高壓扭轉(zhuǎn)（HPT）應(yīng)用于亞共晶Al-Si合金，獲得了塊狀納米結(jié)構(gòu)亞共晶Al-Si合金，超細(xì)鋁基體晶粒、硅納米第二相粒子、硅溶質(zhì)和位錯(cuò)對(duì)強(qiáng)度有很大貢獻(xiàn)，最終納米結(jié)構(gòu)的Al-Si合金具有403MPa的高屈服強(qiáng)度和32%的大伸長(zhǎng)率。相關(guān)論文以題為“Bulk nanostructured Al-Si alloy with remarkable improvement in strength and ductility”發(fā)表在Scripta Materialia。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.113970
本文使用的合金成分為Al-7Si，HPST為700℃在6GPa下固溶1h（水冷），固溶后在室溫6GPa扭轉(zhuǎn)5轉(zhuǎn)進(jìn)行HPT，另有單獨(dú)進(jìn)行HPST或HPT的試樣用于對(duì)比分析。研究發(fā)現(xiàn)單獨(dú)HPT和HPST處理試樣的硬度基本持平，將鑄態(tài)試樣硬度從約60HV提高至約100HV，而HPST+HPT硬度最高增加至約160HV。
展開 通過配體和合金化來調(diào)控具有32個(gè)金屬原子簇合物的結(jié)構(gòu)
【引言】
由于合金納米顆粒中各組份間豐富的相互作用，使得合金納米團(tuán)簇備受青睞。原子精確的合金簇合物的可控合成不僅有助于深入理解結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)，而且還可以通過金屬協(xié)同作用來調(diào)控納米團(tuán)簇的理化性能。在金屬摻雜過程中，配體以及合金化都可能改變單金屬簇合物的結(jié)構(gòu)。如何利用配體和金屬效應(yīng)可控合成新型簇合物是值得探究的前沿問題之一。
【成果簡(jiǎn)介】
近日，在安徽大學(xué)朱滿洲教授（通訊作者）和卡耐基梅隆大學(xué)的Rongchao Jin教授（通訊作者）的指導(dǎo)下，鄒雪娟和金山（共同第一作者）利用配體以及合金化作用調(diào)控32個(gè)金屬原子簇合物的結(jié)構(gòu)。此合金簇合物有一個(gè)Ag17的內(nèi)核結(jié)構(gòu)，外圍被大的Ag3Cu12(SR)14(Dppm)6Br8殼包裹。同時(shí)Ag3Cu12(SR)14(Dppm)6Br8 殼又看成是兩個(gè)小的Ag1Cu6(SR)7(Dppm)3Br4通過一個(gè)Ag原子連接構(gòu)成，除此之外，Ag1Cu6(SR)7(Dppm)3Br4可以拆分成Cu2(SR)3(Dppm)Br 和AgCu3(SR)4(Dppm)2Br3兩個(gè)單元，以Cu原子連接構(gòu)成。該合金納米團(tuán)簇中，Cu原子選擇性地貫穿于殼中。這個(gè)研究通過配體和金屬的合金化效應(yīng)來調(diào)控合金納米團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)。
【圖文導(dǎo)讀】
圖1. 兩種不同角度的[Ag20Cu12(SR)14(Dppm)6Br8]2+結(jié)構(gòu)示意圖
顏色分類：綠/灰=Ag；紅=S; 品紅=P; 磚紅=Cu。
圖2.
展開 案例 | 汽車結(jié)構(gòu)件減震塔的鋁合金壓鑄工藝優(yōu)化
凝固過程模擬
（a）完全凝固；（b）凸起結(jié)構(gòu)上部放大圖-凸面；（c）凸起結(jié)構(gòu)上部放大圖-凹面。
圖6為金屬液完全凝固后所得鑄件的形狀。可以看到，在減震塔零件中的凸起結(jié)構(gòu)上部存在一較大的孔洞缺陷，觀察其局部放大圖可以發(fā)現(xiàn)，在該處存在兩個(gè)尺寸較大的近圓柱形凸臺(tái)，高度達(dá)到20mm。在凝固過程中，這一厚大部位凝固速度較慢，會(huì)發(fā)生補(bǔ)縮現(xiàn)象，形成孔洞。
對(duì)此，采取局部冷卻的方法加快該部位的凝固速度，以獲得致密的鑄件。在該處的模具上加入銅塊以達(dá)到快速冷卻的目的[13]，其模擬結(jié)果如圖7所示，得到內(nèi)部致密無孔松的優(yōu)質(zhì)鑄件。最后采用該工藝實(shí)際生產(chǎn)出合格的鋁合金減震塔零件，成品率達(dá)到90%以上。若通過控制模具溫度等其他條件，成品率有望進(jìn)一步提高。
圖7 局部冷卻后得到的優(yōu)質(zhì)鑄件
四、結(jié)論
1. 設(shè)計(jì)、優(yōu)化選出大型、復(fù)雜汽車結(jié)構(gòu)件——鋁合金減震塔的壓鑄澆注系統(tǒng)及溢流和排氣系統(tǒng)。
2. 利用數(shù)值模擬方法分析了減震塔零件的卷氣發(fā)生部位和區(qū)域，預(yù)測(cè)了壓鑄缺陷的種類及位置，以此為基礎(chǔ)更改了澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
3. 在壁厚尺寸較大圓形結(jié)構(gòu)處容易發(fā)生卷氣現(xiàn)象和縮孔缺陷，采用局部冷卻方法等工藝措施，消除了缺陷，獲得整體質(zhì)量良好的鋁合金減震塔壓鑄件。
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展開 DEFORM用于鋯合金管塞結(jié)構(gòu)的電阻焊仿真 ￥29.9
所用材料為材料庫中的鋯合金和銅鋅合金。注意，材料庫中的鋯合金是沒有電阻率的參數(shù)的，所以這里手動(dòng)添加。銅鋅合金默認(rèn)即有。分別將鋯合金賦予工件，將銅鋅合金賦予電極。</p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202510/92c9f21c50e041127be43bb7c914ed78.png" width="753"></p><p>4、畫網(wǎng)格。這里需要將兩個(gè)工件的接觸位置的網(wǎng)格進(jìn)行細(xì)化，這是因?yàn)榇颂幍臏囟忍荻缺容^大，而且要發(fā)生變形，所以需要細(xì)化。細(xì)化的操作步驟是先打開mesh window，然后再輸入細(xì)化比例，如下圖所示。至于電極的網(wǎng)格則沒有特殊要求，保持默認(rèn)即可。
展開 寶馬的輕結(jié)構(gòu)合金材料發(fā)動(dòng)機(jī)
金屬材料錳的比重只有1.74g/cm3，是輕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的最佳金屬材料之一，但長(zhǎng)期以來，其較差的機(jī)械加工性能、較差的熱承載性能以及不易與冷卻液接觸的特性，使其作為發(fā)動(dòng)機(jī)制造中的原材料受到了很大的限制。
寶馬公司也不能完全解決這些難題，但是他們聰慧的工程師們卻發(fā)明了一種方法：將承受工作載荷較大的氣缸缸套與冷卻水道“結(jié)合”成一個(gè)鋁合金的鑄件，即一個(gè)被他們稱為“組件”的整體。這一組件的高度從曲軸中心到氣缸蓋，由金屬錳材料制造的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體緊緊地包裹著這些缸套水套組件，并在錳合金機(jī)體上制成加工油道、支承面和附助部件的安裝面，機(jī)體的下部是由鋁－錳材料制成的油底殼結(jié)合面。
由于錳－鋁兩種材料的膨脹系數(shù)不同，受熱時(shí)會(huì)有不同的膨脹量，為此，寶馬公司研制開發(fā)了一種新的鑄造工藝技術(shù)專門解決膨脹量不同的問題。液態(tài)的金屬錳熔液澆鑄后“裹住”了鋁合金的缸套水套組件，與它們共同冷卻。鋁合金缸套水套組件圓柱體上的葉片在冷卻后形成了可靠的連接。
寶馬公司的Landshut鑄造廠目前正用強(qiáng)力的壓鑄機(jī)械生產(chǎn)著這種錳－鋁機(jī)體。壓鑄機(jī)以1000bar（1bar＝105Pa）左右的壓力將液態(tài)的錳熔液壓入60t重的機(jī)體鑄型中，整個(gè)壓鑄生產(chǎn)過程僅用時(shí)0.06s，鑄造模型的合模力接近40 MN（相當(dāng)于4000t壓力）。澆鑄后10s金屬熔液已經(jīng)凝固，兩種材料也已經(jīng)牢固地結(jié)合在了一起。
據(jù)寶馬公司介紹，這種新的機(jī)體比灰鑄鐵材料的機(jī)體輕43％，比鋁合金機(jī)體輕24％，錳、鋁兩種材料30%的密度差異在采用了新的鑄造工藝技術(shù)后得以消除。
錳合金的機(jī)體中“隱藏”著鋁合金的缸套水套組件
機(jī)體作為最大的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零件，本身就減輕了10kg的重量，其他可以減重的零部件還有鋁合金螺釘?shù)取＿@些鋁合金螺釘不僅重量輕，而且 膨脹系數(shù)與機(jī)體材料非常接近，具有更好的預(yù)緊性能。發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋罩同樣也是由錳合金制成的。
展開 基于LS-DYNA的鋁合金前防撞橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化
圖2.6 原鋼制前防撞梁系統(tǒng)100%重疊剛性墻低速碰撞能量時(shí)間曲線
3、鋁合金前防撞橫梁的結(jié)構(gòu)確定
鋁合金橫梁截面形狀采用中空加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)能兼顧質(zhì)量、成本和性能，此次研究使用軟件一共快速分析了12種截面形狀。在得出最優(yōu)田字形截面形狀后，采用LS-OPT對(duì)加強(qiáng)筋各處壁厚進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的求解，具體設(shè)置如下：
尺寸多目標(biāo)優(yōu)化的研究對(duì)象是鋁合金橫梁截面結(jié)構(gòu)各自的壁厚，因此對(duì)于田字形截面形狀的橫梁來說，它的截面形狀可以分為前端面、背端面、外加強(qiáng)、橫向內(nèi)加強(qiáng)筋和縱向內(nèi)加強(qiáng)筋，其中外加強(qiáng)筋的壁厚上下是一致的，橫向內(nèi)加強(qiáng)筋和縱向內(nèi)加強(qiáng)筋的壁厚可以不盡相同，截面結(jié)構(gòu)如圖3.1所示。
圖3.1 鋁合金橫梁截面結(jié)構(gòu)
由于鋁合金是擠壓型材，所以需要考慮工藝要求和擠壓成本，因此，其截面形狀不能過于復(fù)雜，并且壁厚不能過小。對(duì)于田字形截面形狀來說，有5個(gè)壁厚變量，分別是：tinner、tmiddle、touter、tribgn和tribrow，與它的截面結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)，5個(gè)壁厚變量的上下限以及初始值如表3.1所示。
表3.1 田字形截面形狀整合數(shù)據(jù)結(jié)果
根據(jù)壁厚尺寸多目標(biāo)優(yōu)化的目的，選擇優(yōu)化目標(biāo)為鋁合金橫梁的總質(zhì)量和田字形截面形狀橫梁各自前端面、背板的位移輸出節(jié)點(diǎn)的位移差值的峰值最小化，而為了使鋁合金橫梁的性能優(yōu)于原鋼制橫梁，所以約束有三個(gè)：一是田字形截面形狀橫梁的前端面沿X方向的最大形變量要小于原鋼制橫梁前端面沿X方向的最大形變量，即38.13mm；二是田字形截面形狀鋁合金前防撞梁系統(tǒng)的支反力峰值要大于原鋼制前防撞梁系統(tǒng)的支反力峰值，即29.25kN；三是田字形截面形狀橫梁的前端面塑性應(yīng)變量峰值要小于原鋼制橫梁前端面塑性應(yīng)變量峰值，即0.30。
展開 【材料課堂】金屬與合金的晶體結(jié)構(gòu)，共晶相圖
本文來自“材料基”。
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基于LS-DYNA的鋁合金前防撞橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化
圖3.6 原鋼制前防撞梁系統(tǒng)100%重疊剛性墻低速碰撞能量時(shí)間曲線
4、鋁合金前防撞橫梁的結(jié)構(gòu)確定
鋁合金橫梁截面形狀采用中空加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)能兼顧質(zhì)量、成本和性能，此次研究使用軟件一共快速分析了12種截面形狀。在得出最優(yōu)田字形截面形狀后，采用LS-OPT對(duì)加強(qiáng)筋各處壁厚進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的求解，具體設(shè)置如下：
尺寸多目標(biāo)優(yōu)化的研究對(duì)象是鋁合金橫梁截面結(jié)構(gòu)各自的壁厚，因此對(duì)于田字形截面形狀的橫梁來說，它的截面形狀可以分為前端面、背端面、外加強(qiáng)、橫向內(nèi)加強(qiáng)筋和縱向內(nèi)加強(qiáng)筋，其中外加強(qiáng)筋的壁厚上下是一致的，橫向內(nèi)加強(qiáng)筋和縱向內(nèi)加強(qiáng)筋的壁厚可以不盡相同，截面結(jié)構(gòu)如圖4.1所示。
圖4.1 鋁合金橫梁截面結(jié)構(gòu)
由于鋁合金是擠壓型材，所以需要考慮工藝要求和擠壓成本，因此，其截面形狀不能過于復(fù)雜，并且壁厚不能過小。對(duì)于田字形截面形狀來說，有5個(gè)壁厚變量，分別是：tinner、tmiddle、touter、tribgn和tribrow，與它的截面結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)，5個(gè)壁厚變量的上下限以及初始值如表4.1所示。
表4.1 田字形截面形狀整合數(shù)據(jù)結(jié)果
根據(jù)壁厚尺寸多目標(biāo)優(yōu)化的目的，選擇優(yōu)化目標(biāo)為鋁合金橫梁的總質(zhì)量和田字形截面形狀橫梁各自前端面、背板的位移輸出節(jié)點(diǎn)的位移差值的峰值最小化，而為了使鋁合金橫梁的性能優(yōu)于原鋼制橫梁，所以約束有三個(gè)：一是田字形截面形狀橫梁的前端面沿X方向的最大形變量要小于原鋼制橫梁前端面沿X方向的最大形變量，即38.13mm；二是田字形截面形狀鋁合金前防撞梁系統(tǒng)的支反力峰值要大于原鋼制前防撞梁系統(tǒng)的支反力峰值，即29.25kN；三是田字形截面形狀橫梁的前端面塑性應(yīng)變量峰值要小于原鋼制橫梁前端面塑性應(yīng)變量峰值，即0.30。
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(3)無相變或部分發(fā)生相變的
5、按用途分類
(1)建筑及工程用鋼：a.普通碳素結(jié)構(gòu)鋼；b.低合金結(jié)構(gòu)鋼；c.鋼筋鋼。
(2)結(jié)構(gòu)鋼：
a.機(jī)械制造用鋼：(a)調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼；(b)表面硬化結(jié)構(gòu)鋼：包括滲碳鋼、滲氨鋼、表面淬火用鋼；(c)易切結(jié)構(gòu)鋼；(d)冷塑性成形用鋼：包括冷沖壓用鋼、冷鐓用鋼。
b.彈簧鋼
c.軸承鋼
(3)工具鋼：a.碳素工具鋼；b.合金工具鋼；c.高速工具鋼。
(4)特殊性能鋼：a.不銹耐酸鋼；b.耐熱鋼：包括抗氧化鋼、熱強(qiáng)鋼、氣閥鋼；c.電熱合金鋼；d.耐磨鋼；e.低溫用鋼；f.電工用鋼。
(5)專業(yè)用鋼——如橋梁用鋼、船舶用鋼、鍋爐用鋼、壓力容器用鋼、農(nóng)機(jī)用鋼等。
6、綜合分類
(1)普通鋼
a.碳素結(jié)構(gòu)鋼：(a) Q195；(b) Q215(A、B)；(c)Q235(A、B、C)；(d) Q255(A、B)；(e)Q275。
b.低合金結(jié)構(gòu)鋼
c.特定用途的普通結(jié)構(gòu)鋼
(2)優(yōu)質(zhì)鋼（包括高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼）
a.結(jié)構(gòu)鋼：(a)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼；(b)合金結(jié)構(gòu)鋼；(c)彈簧鋼；(d)易切鋼；(e)軸承鋼；(f)特定用途優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼。
b.工具鋼：(a)碳素工具鋼；(b)合金工具鋼；(c)高速工具鋼。
c.特殊性能鋼：(a)不銹耐酸鋼；(b)耐熱鋼；(c)電熱合金鋼；(d)電工用鋼；(e)高錳耐磨鋼。
7、按冶煉方法分類
(1)按爐種分
a.轉(zhuǎn)爐鋼：(a)酸性轉(zhuǎn)爐鋼；(b)堿性轉(zhuǎn)爐鋼。或 (a)底吹轉(zhuǎn)爐鋼；(b)側(cè)吹轉(zhuǎn)爐鋼；(c)頂吹轉(zhuǎn)爐鋼。
b.電爐鋼：(a)電弧爐鋼；(b)電渣爐鋼；(c)感應(yīng)爐鋼；(d)真空自耗爐鋼；(e)電子束爐鋼。
(2)按脫氧程度和澆注制度分
a.沸騰鋼；b.半鎮(zhèn)靜鋼；c.鎮(zhèn)靜鋼；d.特殊鎮(zhèn)靜鋼。
展開 哈工大《Sci China Mater》：微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控優(yōu)化高熵非晶合金磁熱性能
總的來說，本文使用電流退火技術(shù)，通過對(duì)微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控以進(jìn)一步優(yōu)化x = 3纖維的磁熱性能。
呂堅(jiān)院士團(tuán)隊(duì)《AFM》：一種納米海綿結(jié)構(gòu)高熵金屬玻璃合金催化劑
Kruzic，哈爾濱工業(yè)大學(xué)孫李剛，香港城市大學(xué)呂堅(jiān)團(tuán)隊(duì)等單位的研究人員，受高熵合金概念的啟發(fā)，利用其固有的多重性，并利用其化學(xué)均勻性和可調(diào)性的玻璃合金設(shè)計(jì)，提出了一種可縮放的策略，在堿性和酸性條件下將四種等原子元素PdPtCuNiP合金化成高熵金屬玻璃(HEMG)。HEMG的表面去合金化形成了具有納米孔和嵌入納米晶體的納米巨型結(jié)構(gòu)，提供了豐富的活性中心來實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的HER活性。當(dāng)電流密度為10 mA cm?2時(shí)，在1.0M KOH和0.5M H2SO4溶液中的過電位分別為32 mV和62 mV，性能優(yōu)于現(xiàn)有的大多數(shù)電催化劑。密度泛函理論表明，晶格畸變和納米晶體的化學(xué)復(fù)雜性導(dǎo)致電子結(jié)構(gòu)上有很強(qiáng)的協(xié)同效應(yīng)，從而進(jìn)一步穩(wěn)定了氫質(zhì)子的吸附/脫附。這種HEMG策略為設(shè)計(jì)用于電化學(xué)反應(yīng)的成分復(fù)雜的合金建立了一個(gè)新的范例。相關(guān)論文發(fā)表在Advanced Functional Materials。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1002/adfm.202101586
在這項(xiàng)工作中，高熵合金的概念被引入到金屬玻璃催化劑中，以獲得原子水平上均勻分布的元素，這些元素可以部分脫離合金，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)表面層的無與倫比的納米結(jié)構(gòu)控制。利用這一新策略，本文成功地研制出一種等原子組成、納米結(jié)構(gòu)可調(diào)的柔性獨(dú)立式HEMG條帶，可直接用作電化學(xué)HER中高效、可靠的電極。這種具有納米級(jí)表面形貌的新型HEMG帶在堿性和酸性條件下均表現(xiàn)出優(yōu)異的HER活性，即在電流密度為10 mA cm?2時(shí)，在1M KOH和0.1M KOH溶液中的過電位分別為32 mV和93 mV，在0.5M H2SO4和0.05M H2SO4溶液中的過電位分別為62mV和73 mV。
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