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近幾年,各界對(duì)我國人口結(jié)構(gòu)變動(dòng)及其影響的討論越來越多,爭議也較大。中國經(jīng)濟(jì)的潛在增長率會(huì)不會(huì)因勞動(dòng)力減少而在未來10年大幅放緩,人口結(jié)構(gòu)的變動(dòng)將如何影響投資工具和金融市場的發(fā)展。尤其是在如何看待本輪通脹性質(zhì)的問題上,有一種觀點(diǎn)認(rèn)為農(nóng)村富余勞動(dòng)力減少(劉易斯拐點(diǎn))導(dǎo)致的工資上升將成為中國未來持續(xù)高通脹的驅(qū)動(dòng)力。本文將分析和探討人口結(jié)構(gòu)變動(dòng)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長、通脹、資產(chǎn)價(jià)格和金融市場發(fā)展的可能影響。
勞動(dòng)力減少降低經(jīng)濟(jì)潛在增長率
潛在增長率取決于勞動(dòng)力供給增長、資本存量增長和全要素生產(chǎn)率的變動(dòng)。過去30年,我國經(jīng)濟(jì)增長平均達(dá)到10%左右,這其中有勞動(dòng)力供給快速增長、高儲(chǔ)蓄率支持的資本存量擴(kuò)張以及生產(chǎn)效率提高這三個(gè)方面的貢獻(xiàn)。人口普查結(jié)果顯示2010年滿15周歲不到60周歲的勞動(dòng)年齡人口有9.2億,比2000年的8.25億增加了近1億。據(jù)統(tǒng)計(jì)局人口專家預(yù)測,我國未來10年年均適齡勞動(dòng)力資源將增加9億左右,2013年以后,我國的勞動(dòng)力資源會(huì)逐步下降。也就是說,勞動(dòng)力供給對(duì)經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)將有所下降,甚至?xí)胸?fù)面的影響(圖1)。
勞動(dòng)力供給減少拖累經(jīng)濟(jì)增長的現(xiàn)象在一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)存在,老齡化嚴(yán)重的日本尤為明顯。但中國有一些特殊因素,增加了判斷未來經(jīng)濟(jì)增長趨勢(shì)的不確定性。
一是城鎮(zhèn)化對(duì)經(jīng)濟(jì)增長的推動(dòng)。從經(jīng)濟(jì)供給的角度看,城鎮(zhèn)化意味著農(nóng)村富余勞動(dòng)力從邊際勞動(dòng)生產(chǎn)率較低的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到邊際生產(chǎn)率較高的現(xiàn)代制造業(yè)和服務(wù)業(yè)。此次人口普查顯示全國城鎮(zhèn)人口達(dá)到了6.66億,占總?cè)丝诘谋戎貫?9.68%,比2000年上升了13.46個(gè)百分點(diǎn)。而在前一個(gè)10年,即2000年比1990年的城鎮(zhèn)人口比重上升了9.86個(gè)百分點(diǎn)。50%的城鎮(zhèn)化率相對(duì)于發(fā)達(dá)國家和其他新興市場國家還有一定的差距,同時(shí)我國城鄉(xiāng)收入差距還在擴(kuò)大,意味著中國的城市化在未來還有很大的發(fā)展空間。但未來城鎮(zhèn)化率上升的速度可能比過去10年有所放緩,對(duì)經(jīng)濟(jì)增長的邊際貢獻(xiàn)可能降低,近幾年農(nóng)民工供給趨緊就是一個(gè)跡象。
二是勞動(dòng)力素質(zhì)的提高。此次人口普查的結(jié)果顯示,我國文盲率從2000年的6.72%下降到2010年的4.08%,每10萬人中具有大學(xué)文化程度的由2000年的3611人上升為8930人。勞動(dòng)力素質(zhì)的提高意味著同樣的勞動(dòng)力供給,而平均生產(chǎn)效率增加。這同時(shí)也意味著經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)需要進(jìn)一步調(diào)整,改變過去依賴低端勞動(dòng)力、粗放型的增長模式。當(dāng)然,在調(diào)整過程中,勞動(dòng)力市場可能存在技能錯(cuò)配的失衡。近幾年,一方面有農(nóng)民工短缺的現(xiàn)象,低端勞動(dòng)力工資上升較快;另一方面,大學(xué)畢業(yè)生就業(yè)難、工資較低的問題仍然存在。在工作年齡人口中,15歲到24歲之間的人數(shù)在過去10年增速明顯下降 (圖2), 而中學(xué)和大學(xué)入學(xué)率卻有較大提高,其結(jié)果是低端勞動(dòng)力中的年輕勞動(dòng)力供給顯著下降,但現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)對(duì)低端勞動(dòng)力需求仍然大,所以工資上升壓力有所增加。與此同時(shí),受過高等教育的勞動(dòng)力供給雖有增長,但受限于現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),對(duì)此類勞動(dòng)力需求增加不夠快,工資增長較慢。
總體來講,工作年齡人口的變動(dòng)將導(dǎo)致我國經(jīng)濟(jì)增長在未來5~10年內(nèi)將顯著放緩。城市化所釋放的農(nóng)村富余勞動(dòng)力和勞動(dòng)力素質(zhì)提高將部分抵消工作年齡人口總數(shù)下降的影響,但難以完全彌補(bǔ)。依據(jù)中金公司對(duì)中國經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)函數(shù)的估算,考慮到勞動(dòng)人口、資本和全要素生產(chǎn)率的未來可能走勢(shì),“十二五”期間我國經(jīng)濟(jì)的潛在增長率在8%~9%左右,和過去10年平均10%的增長率相比顯著放緩,“十三五”期間的增長率將進(jìn)一步下滑。
工資上升不是長期高通脹的推手
人口結(jié)構(gòu)變動(dòng)影響經(jīng)濟(jì)的潛在供給和潛在消費(fèi)需求,從而影響長期的平均CPI上漲率。若將年齡介于25~64歲之間的人口定義為生產(chǎn)者,而將25歲以下和64歲以上的人口定義為消費(fèi)者 (此區(qū)間內(nèi)的人口也可能參加生產(chǎn),但其生產(chǎn)能力相對(duì)較小,儲(chǔ)蓄能力較低,更主要是消費(fèi)),然后計(jì)算生產(chǎn)者(儲(chǔ)蓄者)與消費(fèi)者數(shù)量之比(圖3)。目前中國的生產(chǎn)者與消費(fèi)者之比在120%左右,每100個(gè)消費(fèi)者對(duì)應(yīng)著120個(gè)生產(chǎn)者,潛在供給大于潛在消費(fèi)需求。這一比例是在1995~2000年間才超過100%的,也就是說,中國經(jīng)濟(jì)正是在20世紀(jì)90年代中期由短缺型轉(zhuǎn)為過剩型的。經(jīng)濟(jì)體制改革所帶來的生產(chǎn)效率的提高顯然在這一過程中扮演了關(guān)鍵的角色,人口結(jié)構(gòu)變化也是一個(gè)重要因素。隨著生產(chǎn)者數(shù)量大幅超過消費(fèi)者,供給相對(duì)于需求變得比較充足,儲(chǔ)蓄上升,支撐高投資,推動(dòng)產(chǎn)能擴(kuò)張。由此帶來的結(jié)果是,通脹在過去10年與20世紀(jì)90年代相比顯著下降。
其他國家的經(jīng)驗(yàn)顯示,在生產(chǎn)者多于消費(fèi)者的經(jīng)濟(jì)體中,平均通脹率較低。過去10年年中國平均通脹率約為2.0%,而印度、巴西和越南的通脹平均分別為5.5%、6.9%和7.7%,人口結(jié)構(gòu)的差異是造成這一現(xiàn)象的重要因素之一。2010年印度的生產(chǎn)者與消費(fèi)者比率約為80%,表明每100個(gè)消費(fèi)者僅對(duì)應(yīng)著80個(gè)生產(chǎn)者,而這已經(jīng)比2000年75%的水平有所上升。巴西的生產(chǎn)者與消費(fèi)者比率在2010年剛達(dá)到100%,而2000年時(shí)僅為80%。越南的生產(chǎn)者與消費(fèi)者比率目前是95%左右, 10年前只有75%。相比之下,中國的情況更接近于發(fā)達(dá)國家。過去20年,美國和英國的生產(chǎn)者顯著多于消費(fèi)者,而日本和德國處于這一階段的時(shí)間更長。20世紀(jì)90年代以來發(fā)達(dá)國家通脹率顯著下降和人口結(jié)構(gòu)的變化并非巧合。
當(dāng)然,并不是說在生產(chǎn)者顯著多于消費(fèi)者的國家,其通脹始終處于低水平。過去10年,中國經(jīng)歷了三輪通脹周期,通脹的上下波動(dòng)受經(jīng)濟(jì)周期(包括總需求和貨幣條件變動(dòng))的影響較大,本輪通脹主要原因還是全球金融危機(jī)后國內(nèi)外比較寬松的貨幣環(huán)境。從國內(nèi)來講,2009~2010年貨幣和信貸大幅擴(kuò)張帶來通脹預(yù)期和總需求壓力,全球大宗商品價(jià)格上升也造成輸入型通脹壓力,工資上升也增加了生產(chǎn)成本,但勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高和勞動(dòng)強(qiáng)度的增加有部分抵消作用。退一步說,若沒有總需求強(qiáng)勁和寬松貨幣環(huán)境的配合,企業(yè)把上游成本轉(zhuǎn)嫁給消費(fèi)者的空間有限。
生產(chǎn)者對(duì)消費(fèi)者比率預(yù)計(jì)在2015年達(dá)到頂峰,然后緩慢下降。在相對(duì)長的時(shí)期內(nèi),中國的生產(chǎn)者人數(shù)都會(huì)顯著超過消費(fèi)者,是供給充分的經(jīng)濟(jì)。但中國與發(fā)達(dá)國家比,有一個(gè)重要差別,就是所謂“劉易斯拐點(diǎn)”對(duì)城鎮(zhèn)勞動(dòng)供給可能產(chǎn)生的影響。過去,農(nóng)村富余勞動(dòng)力較多,農(nóng)村邊際勞動(dòng)生產(chǎn)率相對(duì)于城鎮(zhèn)較低,造成低端勞動(dòng)力工資低且增長慢。隨著農(nóng)村富余勞動(dòng)力減少,近幾年低端勞動(dòng)力工資上升加快,對(duì)企業(yè)成本壓力增大。從這個(gè)角度看,城鎮(zhèn)化的過程遠(yuǎn)沒有結(jié)束,“劉易斯拐點(diǎn)”將會(huì)是一個(gè)長期的過程,由此造成的工資上升將推動(dòng)中國通脹長時(shí)期處在較高水平。因此,工資的上升幅度長期內(nèi)仍然要受到勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移這一供給因素的制約。目前,有些分析用中國現(xiàn)在的情況與20世紀(jì)60年代的日本、70年代的韓國相比,認(rèn)為中國未來平均通脹率會(huì)在5%左右。但是,中國和日本、韓國的一個(gè)重要差別在于當(dāng)年這兩個(gè)國家總體人口結(jié)構(gòu)是短缺型的(日本當(dāng)年生產(chǎn)者對(duì)消費(fèi)者比率是83%,韓國當(dāng)年的比率只有約60%),所以不能簡單的比較。
從中長期看,還存在政策的通脹容忍度問題。過去10年,我國平均通脹率約為2%,但高點(diǎn)在8%。通脹是個(gè)周期性現(xiàn)象,上下波動(dòng)較大,如果平均通脹率是5%,高點(diǎn)就會(huì)大大超過10%。基于社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)實(shí),很難想象政策會(huì)容忍如此高的通脹率。通脹容忍度和人口結(jié)構(gòu)也有一定關(guān)系,一個(gè)老齡人口占比越來越大的社會(huì),對(duì)通脹的容忍度會(huì)降低。短期內(nèi),考慮到農(nóng)村富余勞動(dòng)力規(guī)模的不確定性,勞動(dòng)力供給緊張有可能比一般預(yù)期要嚴(yán)重,也就是潛在增長率可能已經(jīng)顯著下滑。如果政策判斷失誤,還追求過去的高增長,通脹壓力就會(huì)增加。從目前政策調(diào)控的力度看,這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)在降低。
房地產(chǎn)泡沫是主要宏觀風(fēng)險(xiǎn)
當(dāng)經(jīng)濟(jì)處于過剩狀態(tài)時(shí),由于通脹溫和,貨幣政策相對(duì)寬松,雖然可以控制消費(fèi)價(jià)格上漲水平,卻可能對(duì)資產(chǎn)價(jià)格有過大的刺激作用,也可以說,寬松的貨幣條件加上高儲(chǔ)蓄率為持續(xù)的資產(chǎn)價(jià)格膨脹創(chuàng)造了環(huán)境。過去10年來中國房地產(chǎn)價(jià)格大幅攀升,不僅反映了持續(xù)擴(kuò)大的勞動(dòng)年齡人口對(duì)住房的剛性需求,也是高儲(chǔ)蓄率帶來住房投資需求和寬松貨幣環(huán)境共同作用的結(jié)果。20世紀(jì)90年代,我國社會(huì)總儲(chǔ)蓄占GDP的比重一直維持在35%左右,過去10年快速上升到近50%,主要原因就是生產(chǎn)者逐步超過消費(fèi)者。盡管政府鼓勵(lì)消費(fèi)的政策可能使儲(chǔ)蓄率未來幾年見頂回落,但如果以上邏輯是正確的話,中國的儲(chǔ)蓄率在相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)仍將維持較高水平。
同時(shí),發(fā)達(dá)國家的經(jīng)歷也值得關(guān)注和借鑒。在20世紀(jì)80年代以前,發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體受到的主要沖擊是周期性的高通脹,導(dǎo)致政策緊縮,隨后是經(jīng)濟(jì)衰退。過去20年,發(fā)達(dá)國家通脹溫和,但資產(chǎn)價(jià)格泡沫和與之相關(guān)的金融危機(jī)變成導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)波動(dòng)的主要因素。日本在1975~1980年間生產(chǎn)者超過消費(fèi)者,其后15年經(jīng)歷了房地產(chǎn)泡沫的形成和破滅。美國在1985~1990年間生產(chǎn)者超過消費(fèi)者,其后15年多一點(diǎn)的時(shí)期內(nèi),經(jīng)歷了科技股和房地產(chǎn)兩個(gè)泡沫的生成和破滅。中國是1995~2000年間生產(chǎn)者超過消費(fèi)者,盡管不能簡單地比較,中國過去幾年房價(jià)快速上漲,偏離基本面確實(shí)需要警惕。
總之,未來幾年的主要宏觀風(fēng)險(xiǎn)來自房地產(chǎn)價(jià)格泡沫。政府應(yīng)當(dāng)出臺(tái)一系列政策措施來引導(dǎo)房價(jià)回到合理水平,如通過結(jié)構(gòu)性措施引導(dǎo)儲(chǔ)蓄流向生產(chǎn)性投資,發(fā)展金融投資工具,以限制房地產(chǎn)投資需求,同時(shí)增加住房供給。貨幣政策也應(yīng)發(fā)揮作用,不僅要針對(duì)CPI, 也要顧及資產(chǎn)價(jià)格,尤其是房地產(chǎn)價(jià)格的波動(dòng)。
人口結(jié)構(gòu)變化推動(dòng)金融脫媒
高儲(chǔ)蓄導(dǎo)致的投資需求也體現(xiàn)在我國股市和債市市值的大幅擴(kuò)大。過去10年,我國A股總市值從2000年底的47212億元上升到2010年底的263138億元,占GDP的比例從48%上升到66%,債券余額也有大幅增加。近幾年,銀行的委托理財(cái)業(yè)務(wù)也快速增長。央行最近公布的有關(guān)社會(huì)融資總量的數(shù)據(jù)顯示,直接融資的比重在增加,而間接融資(銀行信貸)的比重在減小(圖4)。這種金融脫媒現(xiàn)象當(dāng)然有政策的推動(dòng)的作用,但和人口結(jié)構(gòu)也有一定關(guān)系。過去10年,年齡在35~64歲之間的高儲(chǔ)蓄人群占總?cè)丝诘谋戎貜?3%上升到42%。高儲(chǔ)蓄人群所占比重上升,意味著整體投資的風(fēng)險(xiǎn)偏好增加,人們更多地追求銀行存款以外的風(fēng)險(xiǎn)較高、回報(bào)也較高的投資工具。
關(guān)鍵詞:環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì);內(nèi)涵;教學(xué);知識(shí)結(jié)構(gòu)
中圖分類號(hào):J05文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1005-5312(2012)15-0182-01
一、環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)內(nèi)涵
環(huán)境藝術(shù)又被稱為環(huán)境設(shè)計(jì),關(guān)于它的學(xué)科對(duì)象研究和設(shè)計(jì)的理論范疇以及工作范圍,包括定義的界定都沒有比較統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)和說法。按照生活層次的組織關(guān)系,環(huán)境設(shè)計(jì)逐漸分化,對(duì)不同的研究對(duì)象進(jìn)行了分類:建筑、園林、城市……這種現(xiàn)代學(xué)科研究的分類是人們的認(rèn)識(shí)由混沌走向明晰的演變結(jié)果,也是環(huán)境設(shè)計(jì)不斷深化過程的表現(xiàn)。在國家學(xué)科目錄中環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)屬于藝術(shù)設(shè)計(jì)下的專業(yè),其專業(yè)內(nèi)容包含室內(nèi)設(shè)計(jì)和外部環(huán)境設(shè)計(jì),即以研究和設(shè)定室內(nèi)空間、光色、家俱、陳設(shè)諸要素關(guān)系為目標(biāo)的室內(nèi)設(shè)計(jì),和以研究和設(shè)定建筑、綠化、公共藝術(shù)、公共空間和設(shè)施諸要素關(guān)系為目標(biāo)的環(huán)境景觀設(shè)計(jì)。環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)建立以來的十多年中,環(huán)境景觀設(shè)計(jì)借助于室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)的母體迅速成長壯大,加之風(fēng)景、園林、景觀、建筑等專業(yè)學(xué)術(shù)內(nèi)涵的滲透與融合,“室內(nèi)”與“室外”由“環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)”逐漸走向兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的專業(yè),環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)也將從單一專業(yè)成長為以“環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)”為名稱、由眾多相關(guān)而又不同的專業(yè)組成的專業(yè)群。但從歷史,世界上最早出現(xiàn)有意識(shí)進(jìn)行綠地經(jīng)營的年代,可以追溯到公元前5世紀(jì)。當(dāng)時(shí)經(jīng)營綠地的意識(shí)非常淺顯。
十六世紀(jì)以后,人類逐漸從農(nóng)業(yè)社會(huì)向工商業(yè)社會(huì)發(fā)展,文學(xué)藝術(shù)思維不斷進(jìn)步,環(huán)境藝術(shù)環(huán)境的藝術(shù)性需要自然的要素,也需要人工的要素來實(shí)現(xiàn)。為打破傳統(tǒng)上生活與藝術(shù)相隔離的狀態(tài),需要?jiǎng)?chuàng)造出一種能使觀眾有如置身其中的藝術(shù)環(huán)境。可以說隨著審美主體欣賞角度和視點(diǎn)的變化,在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的發(fā)展關(guān)系中,環(huán)境藝術(shù)就會(huì)表現(xiàn)出多樣變化的形式和形象,但總是以人為中心,以創(chuàng)造空間形態(tài)美為目的,將各種要素和藝術(shù)手段有機(jī)地結(jié)合和統(tǒng)一起來。
二、環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)人才培養(yǎng)的定位
本專業(yè)培養(yǎng)的環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)師既不是單純的藝術(shù)家,也不是單純的工程師。這是因?yàn)榄h(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)是融現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與藝術(shù)為一體,為人類創(chuàng)造新的、美好的生活方式和工作環(huán)境。一方面,設(shè)計(jì)師既要研究人在環(huán)境中的行為和需求,即人與物的關(guān)系,又要了解當(dāng)代科學(xué)技術(shù),還要熟悉施工工序,并且能判斷市場的發(fā)展前景;另一方面,環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)的最終效果是以產(chǎn)品的形式展現(xiàn)給人們的,它必須經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn),得到社會(huì)的認(rèn)可。因此,在教學(xué)中除了專業(yè)必備的知識(shí)體系外,還應(yīng)該加強(qiáng)學(xué)生的市場價(jià)值觀念,這是當(dāng)前對(duì)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)進(jìn)行知識(shí)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重點(diǎn)之一。
環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品以個(gè)性化、標(biāo)準(zhǔn)化的形式出現(xiàn),但又必須體現(xiàn)出產(chǎn)品所具有的物質(zhì)和精神的雙重屬性,它是實(shí)用、美觀、經(jīng)濟(jì)的三大要素的綜合。因此教學(xué)中知識(shí)結(jié)構(gòu)也必須是雙重的、多元的。
(一)實(shí)用性要素的分析
設(shè)計(jì)首先是滿足人對(duì)物質(zhì)的需求,它是第一性的。精神需求是建立在物質(zhì)需求基礎(chǔ)上的更上一個(gè)層次的需求,也就是感官的需求,它是第二性的。
環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)的系統(tǒng)學(xué)習(xí),可使學(xué)生掌握解決設(shè)計(jì)適用性的基本方法。基礎(chǔ)知識(shí)包含以下幾個(gè)部分:
制圖知識(shí),主要掌握設(shè)計(jì)施工語言;材料知識(shí),掌握材料的性能、加工方法;加工工藝知識(shí),各種機(jī)械的使用方法、加工工藝的程序和特點(diǎn);人機(jī)工程學(xué)知識(shí),研究人的生理特征,諸如人體尺度、動(dòng)作分析、感覺分析等;計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)知識(shí),幫助分析、研究設(shè)計(jì)。除了要熟知上述的知識(shí)外,還需具備一定的數(shù)理化基礎(chǔ)。
(二)文化性要素的分析
關(guān)鍵詞: 氫;亞微晶;照射影響
中圖分類號(hào):TG146.23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7597(2012)0210142-02
0 引言
鈦合金板材Ti-6Al-4V是先經(jīng)過多步等溫鍛造,然后在650℃以下輾軋制成,微觀上呈現(xiàn)亞微晶粒結(jié)構(gòu),晶粒大小為0.3μm,這種板材在板平面內(nèi)各向同性并具有較強(qiáng)的基部組織,其室溫下的屈服強(qiáng)度、極限抗張強(qiáng)度以及疲勞極限均是微晶粒板材的1.2~1.3倍。該板材在650~750℃時(shí)出現(xiàn)超塑性能,在750~800℃時(shí)用這種板材通過超塑成形/擴(kuò)散連接加工過一個(gè)復(fù)雜的殼式結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)具有高的微觀結(jié)構(gòu)一致性,擴(kuò)散粘接質(zhì)量很高。
1 氫含量對(duì)亞微晶結(jié)構(gòu)合金塑性的影響
圖1:形成亞微晶結(jié)構(gòu)的合金Ti-6Al-4V(由電子顯微鏡觀察得到);圖2:樣品在溫度為973k時(shí),電壓隨材料變形而變化的情況,氫氣濃度(%) 1)0.005 2)0.08 3)0.24
由圖2可知,在通常情況下,Ti-6Al-4V經(jīng)過兩個(gè)階段的硬化,軟化以及穩(wěn)定變形。對(duì)于Ti-6Al-4V-0.24Н和Ti-6Al-4V-0.08Н清楚地分成兩個(gè)階段而且開始時(shí)急劇硬化,曲線斜率很大。對(duì)于Ti-6Al-4V-0.005Н除了開始時(shí)急劇外,余下變形基本平穩(wěn)。變形最后可達(dá)到500%-600%。至此,我們知道CMK結(jié)構(gòu)含氫量少時(shí),具有良好的可塑性。
圖3顯示,σB與σ0.2開始隨溫度上升而下降,但在923-973k的溫度下變化不明顯,此時(shí)合金具有超塑性。而且他們的最大值都在200-250K。而氫濃度對(duì)Ti-6Al-4V-Н的極限強(qiáng)度σB與屈服點(diǎn)σ0.2的影響開始時(shí)并不明顯,但隨著溫度的升高越來越明顯,達(dá)到923K時(shí)影響已經(jīng)是原來的2-3倍。溫度與變形極限δ的關(guān)系與溫度與極限強(qiáng)度σB相反。從973-1023Kδ先升后降,而且含氫量越低,曲線越高。
可運(yùn)用下面公式計(jì)算金屬的限制系數(shù)。
2 電子照射對(duì)合金的亞微晶結(jié)構(gòu)的影響
以下是Ti-6Al-4V在含氫量為0.24%的情況下照射一小時(shí)前后的變化:
2.3 合金在5723K照射后
1)起始樣品;2)J=10uA/cm-2,T=523K;3)J=15uA/cm-2,T=573K;4)J=20uA/cm-2,T=653K;5)J=30 uA/cm-2,T>800K1)起始樣品;2)J=10uA/cm-2,T=523K;3)J=15uA/cm-2,T=573K;4)J=20uA/cm-2,T=653K;5)J=30 uA/cm-2,T>800K
在圖5中顯示了溫度跟氫氣的析出亞微晶結(jié)構(gòu)的Ti-6Al-4V有關(guān)聯(lián)。這是必須考慮的因素,因此單獨(dú)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。在圖五中顯示了合金在電子照射前后的變化。進(jìn)行了明場和暗場拍攝,并描繪了直方分布圖,展現(xiàn)了各大小粒子所占的百分比。第一個(gè)分布圖以計(jì)算得到粒子的平均大小為0.85微米,與后兩幅照射后的比較易知,當(dāng)Ti-6Al-4V受到持續(xù)的強(qiáng)光照射時(shí)粒子的大小將增大。但仔細(xì)觀察2.1與2.2知道,亞微晶結(jié)構(gòu)在523K的溫度下受到電子照射是受到保護(hù)的,只是平均大小由0.85微米變?yōu)?.17微米。當(dāng)溫度升高為573K時(shí),氫氣的含量經(jīng)過一小時(shí)的照射后減少為0.13%。但得到的粒子平均大小達(dá)到了0.21微米。接著進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)溫度升高到653K,由圖5的曲線4得到,氫氣含量在照射后從0.24%降為0.17%,但平均大小已經(jīng)達(dá)到0.8-1微米,這說明亞微晶結(jié)構(gòu)已經(jīng)嚴(yán)重破壞。在T>800K的狀態(tài)下,圖5曲線得到,氫氣剩余量少于0.002%,但粒子平均大小變?yōu)?0微米以上,合金已非亞微晶結(jié)構(gòu)。
由此,得出最佳的照射參數(shù)為:壓強(qiáng)低于10-4Pa,電壓在0.5-40千電子伏之間,電流密度為15μA/cm2,溫度為523K,照射時(shí)間小于一小時(shí)。可以先進(jìn)行重結(jié)晶,再進(jìn)行電子照射,以減少照射時(shí)間,減少對(duì)亞微晶結(jié)構(gòu)的損壞。
3 結(jié)論
1)σB與σ0.2開始隨溫度上升而下降,但在923-973k的溫度下變化不明顯,此時(shí)合金具有超塑性。而且他們的最大值都在200-250K。而氫濃度對(duì)Ti-6Al-4V-Н的極限強(qiáng)度σB與屈服點(diǎn)σ0.2的影響開始時(shí)并不明顯,但隨著溫度的升高越來越明顯,達(dá)到923K時(shí)影響已經(jīng)是原來的2-3倍。CMK結(jié)構(gòu)含氫量越少,具有可塑性越強(qiáng)。
2)亞微晶結(jié)構(gòu)在523K的溫度下受到電子照射是受到保護(hù)的,只是平均大小由0.85微米變?yōu)?.17微米。接著進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)溫度升高到653K,亞微晶結(jié)構(gòu)將嚴(yán)重受損。
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