AlF3-(Li,Na)F-(Al2O3-Y2O3)熔盐体系物理化学性质研究

为进一步优化电解制备Al-Cu-Y合金的热、动力学条件,对AlF₃-(Li, Na)F-(Al₂O₃-Y₂O₃)熔盐体系的密度、黏度及电导率变化规律进行研究。分别采用阿基米德法、连续变化电导池常数法和旋转法测定AlF₃-(Li, Na)F-(Al₂O₃-Y₂O₃)熔盐体系在温度为900~1 000 ℃范围内,n((Li, Na)F): n(AlF₃)=2.5时的密度(ρ)、电导率(σ)、黏度(η)随温度和组分的变化规律,结果表明:在温度900~1 000 ℃范围内,AlF₃-(Li, Na)F-(Al₂O₃-Y₂O₃)体系中Al₂O₃和Y₂O₃的含量一定,密度-温度、黏度-温度和电导率-温度之间均呈线性关系。在温度为950 ℃条件下,熔盐体系的密度随Al₂O₃含量的增加而线性减小,随Y₂O₃含量的增加而线性增加; 电导率随Y₂O₃或Al₂O₃含量的增加而线性减小; 体系的黏度则随Y₂O₃或Al₂O₃含量的增加而线性增加。      

双级时效对7075合金应力腐蚀性能影响

双级时效处理虽能有效提高7075铝合金抗应力腐蚀开裂(SCC)性能,但同时会导致合金力学性能降低。为了同时提高7075铝合金的拉伸性能和抗SCC性能,并优化双级时效参数,对双级时效处理7075合金进行了正交试验。通过扫描电镜和透射电镜在慢应变速率实验中研究7075合金的SCC行为。结果发现,在130 ℃条件下保温4 h后,在170 ℃条件下保温8 h,合金抗拉强度、伸长率和应力腐蚀指数I_SSRT分别为488 MPa、10.8%和0.095。      

模具沉积层应变的模拟

为分析沉积层应变的变化情况,并找出温度与形变的变化规律,采用有限元分析软件ANSYS计算并绘制不同时刻以及不同位置沉积层内的温度及应力应变曲线,在建立传热模型过程中考虑了金属液滴向沉积层的传热以及沉积层向系统外的热量散失等问题．采用在厚度方向以微小层逐层叠加来模拟涂层的增厚,并以此为基础构造沉积层有限元计算模型,应用单元生与死逐层激活层单元参与计算过程．实现移动边界以充分模拟真实的喷涂沉积过程．通过分析不同时刻以及不同位置沉积层内的应力应变曲线,获得了沉积层应力应变变化规律．结果表明,沉积层内存在残余塑性应变,且沉积层与母模接触部位等效应力最大,是最易翘曲的地方,验证了沉积层失稳的一般形式．     

AM60镁合金方向盘骨架压铸充型过程数值模拟

利用仿真软件FLOW-3D,对镁合金汽车方向盘骨架进行模拟.使用正交实验分析方法确定了压射速度、模具温度、浇注温度改变时压铸件产生缺陷百分比的变化.进行多组正交试验后,在优化的工艺参数下,观察液态镁合金充型及凝固过程中流场和温度场的分布情况,预测缺陷出现的部位,以寻求最佳的工艺参数,从而使铸造工艺和模具的设计得到了优化.模拟结果表明：最优的压射速度应为2.34m/s,模具初温为220℃,浇注温度为700℃,能达到最佳充型效果.     

等离子喷涂枪喷嘴不同水冷方式的数值分析

为了分析等离子喷涂枪喷嘴水冷却系统的冷却效果,减少喷嘴的烧损现象,利用FLUENT数值模拟软件,基于计算流体动力学和数值传热学的方法,采用压力耦合方程组的半隐式算法(即SIMPLE算法),在保持喷嘴水冷却系统结构不变的情况下,设计了第1种水冷方式;通过调换进、出水道位置形成第2种水冷方式;在此基础上,理论设计了另外2种水冷方式,着重建模分析了喷嘴壁面温度场和其不同水冷方式下的速度场.通过比较得出了较合理的水冷方式,减少或消除了冷却死水区域,达到进一步冷却喷嘴的目的,同时分析了后2种方式应用于实际的可行性.分析结果表明,采用数值模拟技术能够比较准确地模拟喷嘴水冷却系统的有关特性,可进一步优化设计喷嘴水冷却系统.     

电弧喷涂锡基巴氏合金层的磨损性能

针对电弧喷涂巴氏合金涂层组织的特殊性,研究在润滑条件下巴氏合金涂层的摩擦磨损性能,对该涂层的工程应用具有重要的参考价值.利用环块摩擦磨损试验分别对比了电弧喷涂、铸造以及堆焊方法制备的巴氏合金层与碳钢和铸铁构成摩擦副的磨损表现.借助于扫描电子显微镜、x 射线能谱以及x 射线衍射,分析了巴氏合金涂层的微观组织结构和磨损表面形貌,研究了其组织变化与耐磨性能之间的关系.实验结果表明：在润滑条件下,电弧喷涂巴氏合金涂层具有比铸造巴氏合金更好的减磨性能;选择合适的工艺参数可以制备组织致密、结合强度高,且具有很好磨损性能的巴氏合金涂层.     

烧结气氛对Al2O3/SiC纳米复合陶瓷显微组织的影响

为了提高氧化铝陶瓷的抗热震性,将具有热导率高、热膨胀系数低的SiC加入到Al₂O₃中,通过无压烧结工艺,在有气氛保护和无气氛保护条件下分别制备出氧化铝基抗热震陶瓷.采用扫描电子显微镜（SEM）对陶瓷进行组织结构分析,结果表明：在气氛保护条件下烧结的 Al₂O₃/SiC〖JP〗复相陶瓷气孔比无气氛条件下烧结的明显减少,复相陶瓷基体内部气孔显著降低.这样的显微组织有利于缓解热应力和提高强度,对提高陶瓷的抗热震性具有重要的作用.     

气体作冷却润滑剂的绿色切削试验

为实现绿色切削,研究了无污染、无危害的冷却润滑技术.采用氮气、氧气、二氧化碳气、氩气及过热水蒸气作冷却润滑剂,进行了单因素切削试验.试验结果表明,这些气体冷却润滑剂可以减小切削变形、切削力,降低切削温度,改善加工表面形貌.根据试验结果和冷却润滑作用机理分析可知,气体在切削中具有一定的冷却润滑作用,同时具有来源广泛、无毒害和污染、不用回收处理等绿色特点,故气体具备绿色切削的潜力.     

类激光熔覆Stellite合金沉积层的组织及磨损性能

为了进一步提高316不锈钢的表面性能,采用类激光熔覆技术在316不锈钢表面制备了Stellite合金沉积层.利用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计与销盘磨损试验机,研究了Stellite合金沉积层的微观组织、化学成分、显微硬度及摩擦磨损性能.结果表明,Stellite合金沉积层主要由γ-Co和M_(23)C_6相组成.沉积层组织依附于316不锈钢基体的界面呈外延生长,由界面至表面依次呈平面晶、柱状晶和胞状树枝晶形态,且越靠近表面组织越细小.Stellite合金沉积层的最高硬度可达650 HV.在摩擦磨损过程中摩擦系数随着法向载荷的增大而减小,磨损机制主要为黏着磨损、磨粒磨损和氧化磨损.     

非晶合金凝固过程模拟与界面换热关系

为了准确模拟块体非晶合金凝固过程的温度场,对浇注温度为840℃的非晶合金凝固期间的温度场进行了数据采集.根据界面换热模型与热量守恒定律建立了液固相与铜模之间的界面换热关系式,从而实现了对非晶凝固温度场的模拟.结果表明,合金与铜模之间的界面换热系数随温度的增加而增大.合金在液态阶段降温曲线的模拟值与实测值基本吻合,且当凝固温度降至500℃后,二者偏差也较小.利用界面换热模型并结合实测温度场可以表征非晶合金凝固时的界面换热关系.