金属材料工程专业综合实验教学的探索

在特色专业建设中,为金属材料工程专业学生开设设计性综合实验.论述了开设综合实验的目的和意义,提出了开设综合实验的基本思路,重点介绍了综合实验的内容和实施方法.实践表明:开设设计性综合实验,提高了学生学习的积极性和主动性,有利于全面训练学生的实验技能、培养学生的综合素质以及提高学生的创新能力.     

SOLUBILITY OF Ca IN Mn AND INTERACTION COEFFICIENTS OF Al AND Fe ON Ca IN Mn AT 1350℃

本文测定了1350℃时液态金属Ca在纯Mn液中和Mn合金溶液中的溶解度,并计算出Mn液中Al及Fe对Ca的活度相互作用系数。实验结果表明Al对Ca有很强的相互作用,使Ca的溶解度增加,而Fe却使Ca的溶解度下降。本文还就液态Ca溶于Mn液的标准溶解自由能进行了估算。     

氧化物掺杂YSZ热障涂层的最新研究进展

随着先进航空发动机涡轮叶片热障涂层服役温度、服役寿命以及隔热性能的不断提升,研制温度高、使用寿命长和隔热性能优异的热障涂层材料,已成为国际高温防护涂层领域的研究热点。氧化物掺杂YSZ涂层因其良好的热学性能,成为最有可能替代YSZ涂层在航空发动机热端部件表面获得应用的热障涂层材料。综述了氧化物掺杂YSZ热障涂层研究取得的成果和存在的问题,重点阐述了不同氧化物掺杂对YSZ涂层性能的影响机理,并简述了目前国内外对该类涂层相关制备技术的研究进展。提出未来关于热障涂层的研究,应在进一步优化设计多元氧化物掺杂改性YSZ涂层的基础上,结合计算模拟,对多元氧化物掺杂的耦合作用机制进行深入剖析,同时结合新一代高温合金的性质,发展高温合金-粘结层-陶瓷层相匹配的新型热障涂层体系,从热力学-动力学两个方面考察其使役行为和失效机制,最终促进该类涂层的实际应用。     

等离子喷涂制备HA/MO纳米管复合涂层及性能分析

目的提高生物医用钛合金涂层的结合力与生物活性。方法采用阳极氧化法在Ti-10Mo-28Nb-3Zr-6Ta合金表面先制备纳米氧化管,接着通过等离子喷涂法在纳米氧化层表面喷涂HA生物涂层,制备HA/MO纳米管复合涂层,对合金进行表面改性。在等离子喷涂法制备复合涂层时,通过改变喷涂电压和喷涂距离,对涂层的显微结构和物相组成进行探究,获得最佳制备工艺参数,同时对最佳工艺参数制备的复合涂层,通过电化学工作站实验、自动划痕仪测试、仿生矿化法试验和MTT法(四唑盐比色法)试验,分别评价复合涂层的耐腐蚀性能、附着力、生物活性和细胞毒性。结果在钛合金用阳极氧化法预处理的前提下,通过等离子喷涂制备HA/MO纳米管复合涂层,当喷涂电压为40V、喷涂距离为100mm时,制备出的HA/MO纳米管复合涂层涂覆均匀,涂层厚度在50μm左右,耐蚀性得到提高,结合力最佳,为14.8 N。HA/MO纳米管复合涂层具有良好的生物活性,通过培养细胞进行毒性实验,HA/纳米管复合涂层试样的毒性分级为0级,对细胞无影响,且从细胞增殖速率分析,试样表现出优异的细胞活性,对细胞的增长速率促进效果最好。结论 HA/MO纳米管复合涂层可以有效提高耐蚀性和结合强度,同时提高材料的生物活性。     

基于Visual Basic的公差与配合精度设计

文章利用Visual Basic进行公差与配合精度设计,以理论设计和优化设计代替传统的经验设计和人工检索,计算配合参数,判断其配合的可行性,应用于对图样上公差与配合的分析计算.     

Structure and tensile／wear properties of microarc oxidation ceramic coatings on aluminium alloy

Thick and hard ceramic coatings were prepared on the Al-Cu-Mg alloy by microarc oxidation in alkali-silicate electrolytic solution. The thickness and microhardness of the oxide coatings were measured. The influence of current density on the growth rate of the coating was examined. The rnicrostructure and phase composition of the coatings were investigated by means of scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, and X-ray diffraction. Moreover, the tensile strength of the AI alloy before and after microarc oxidation treatment were tested, and the fractography and morphology of the oxide coatings were observed using scanning electron microscope. It is found that the current density considerably influences the growth rate of the microarc oxidation coatings. The oxide coating is mainly composed of α-Al2 O3 and γ-Al2O3, while high content of Si is observed in the superficial layer of the coating. The cross-section microhardness of 120μm thick coating reaches the maximum at distance of 35μm from the substrate/coating interface. The tensile strength and elongation of the coated AI alloy significantly decrease with increasing coating thickness. The rnicroarc oxidation coatings greatly improve the wear resistance of AI alloy, but have high friction coefficient which changes in the range of 0.7-0.8. Under grease lubricating, friction coefficient is only 0. 15 and wear loss is less than 1/10 of the loss under dry friction.     

铸件热节变化与冒口位置的分析

热节是铸件凝固慢的节点或区域,可分为几何热节、物理热节、接触热节和流动热节.热节的位置、大小受铸件结构、铸型材质和浇冒口系统的开设位置所影响.冒口的开设应使接触热节、流动热节与几何热节分离.     

铸造高合金不锈钢在稀硫酸水砂介质中的冲刷腐蚀行为

采用电子探针和扫描电镜等手段研究了不同成分Cr-Ni-Mo合金对铸造高合金不锈钢金相组织的影响，采用自制的冲刷腐蚀试验机比较了不同Cr-Ni-Mo成分高合金不锈钢和25．20不锈钢在模拟的强冲刷弱腐蚀介质条件（0．1MH2SO4＋10％si02）中的冲刷腐蚀行为。结果表明，Cr、Mo合金元素促进组织中σ相的析出，Ni抑制σ相的析出；高合金不锈钢的冲刷腐蚀特征均表现为纯冲刷作用为主，腐蚀为辅，同时腐蚀与冲刷之间有很强的交互作用；or相没有降低高合金材料的耐蚀性，但明显提高了其抗冲刷腐蚀性能。     

铝合金表面等离子喷涂Al2O3-3%TiO2复合涂层工艺参数优化的研究

目的 通过优化等离子喷涂工艺参数，提高铝合金表面等离子喷涂Al2O3-3%TiO2复合陶瓷涂层的结合强度和涂层表截面硬度。方法 用正交试验法，对影响喷涂涂层结合强度和硬度的4个关键喷涂参数进行优化，分别得到喷涂粘结底层Ni-5Al和工作表层Al2O3-3%TiO2的最佳优化参数。结果 通过正交试验确定影响Ni-5Al涂层综合指标的因素由主到次是喷涂电流、喷涂距离、辅气流量、主气流量，最优水平数为2、3、2、1；影响Al2O3-3%TiO2涂层综合指标的因素由主到次是喷距、辅气流量、电流、主气流量，最优水平数为2、3、2、1。Ni-5Al涂层的最佳喷涂工艺参数为：喷涂距离120 mm，喷涂电流520 A，主气流量42 L/min，辅气流量7.5 L/min。Al2O3-3%TiO2复合涂层最佳喷涂工艺参数为：喷涂距离90 mm，喷涂电流530 A，主气流量46 L/min，辅气流量7.8 L/min。最佳工艺下制备的Ni-5Al底层与基体的结合强度为25.2 MPa，Al2O3-3%TiO2复合涂层与Ni-5Al底层的结合强度为17.8 MPa，且其截面硬度在1000HV0.5以上。结论 对喷涂工艺参数进行优化可以得到质量高且稳定的Al2O3-3%TiO2复合喷涂涂层，与非最佳工艺参数喷涂涂层相比，各指标均有较大提高。     

AN APPLICATION OF SPI TECHNIQUE FOR STUDING STRA DISTRIBUTION AT CRACK TIP

A computerized digital speckle-interferometry(SPI)system has been set up to determinethe in-plane distribution of displacement and strain at crack tip of CF specimens.Theprinciple and the experimental method of this technique are described in detail.Theeffect of corrosion factors on plastic deformation at crack tip in CF process has beenexamined by comparing the near-tip strain fields of steel A537 before and after hydrogencharging,and of pure copper before and after applying an anodic current in 3.5% NaCl.The results shows that the clasic finite element mathematical models are not suitable todescribe the near-tip deformation under the experimental conditions.Hydrogen chargingmade the crack tip plasticity decreased for steel A537 and the anodic dissolution enhancethe near tip deformation of pure copper specimen.