Influence of Structural Parameters on Tensile Property of Gasar Porous Copper

采用金属-气体共晶定向凝固工艺,制备了不同结构参数的Gasar多孔铜,并研究了结构参数对单向拉伸下多孔铜性能的影响。利用扫描电镜观察拉伸试样的断面形貌,通过建立数学模型和计算机模拟的方法来表征其拉伸强度,并用实验数据加以验证。结果表明,多孔铜的拉伸性能主要取决于气孔率和拉伸方向;多孔铜在平行气孔轴向拉伸时比垂直气孔轴向拉伸时具有更优异的抗拉强度;平行气孔轴向拉伸时,抗拉强度随着气孔率的增加线性下降,气孔对基体的应力集中作用微小,抗拉强度的数学模型数值和模拟数值与试验数值拟合良好;垂直气孔轴向拉伸时,抗拉强度随气孔率的增大而明显下降,气孔对基体的应力集中作用显著,抗拉强度的试验数值与模型数值以及模拟数值基本符合     

规则多孔铜压缩性能的各向异性

在氢气或氢气和氩气的混合高压气氛中,采用定向凝固技术制备规则多孔铜材料;在室温下测试不同气孔率规则多孔铜在不同方向的压缩性能;研究气孔率和压缩方向对规则多孔铜力学性能的影响规律。结果表明:当气孔率和压缩方向不同时,规则多孔铜的压缩应力—应变曲线表现出不同的特征;当压缩方向相同时,规则多孔铜的压缩屈服强度随气孔率的增加而降低;规则多孔铜的力学性能呈现明显的各向异性,其屈服强度和能量吸收能力随着压缩方向与气孔方向夹角的增大而减小;当压缩方向与气孔方向的夹角为0°时,其屈服强度和能量吸收能力最大。     

区域熔炼法制备藕状多孔铜

采用区域熔炼法在氢气氛下制备了藕状多孔铜,其气孔呈圆柱状沿凝固方向分布。研究了凝固速率对气孔率、气孔直径和气孔数密度的影响。结果表明:气孔率随凝固速率的增加而增大;凝固速率的增加能促进气泡形核,使平均气孔直径减小而气孔数密度增大。所制备的藕状多孔铜的气孔率和气孔直径可通过调节凝固速率而得到控制。     

变质处理对ZL114A合金组织和性能的影响

利用光学显微镜研究了Al-10%Sr变质剂对ZL114A合金组织的影响。采用T6工艺对金属模铸造的ZL114A合金进行了热处理,并对其拉伸性能进行了测试与分析。结果表明,最佳变质处理工艺为Sr元素的加入量为0.03wt%～0.05wt%,保温时间为30min;Sr元素变质能够明显提高ZL114A-T6合金的抗拉强度和伸长率,当添加0.03%Sr时,抗拉强度和伸长率分别从230 MPa和1%上升到最大值305MPa和8%。     

金属-氢共晶定向凝固热力学模型

通过对金属-氢共晶定向凝固过程的热力学分析,建立了一个用来描述Gasar工艺中工艺参数对气孔直径及气孔间距影响的理论模型,并用该模型与相关实验数据进行比较.结果表明,理论计算结果与实验结果吻合较好.Gasar多孔Cu试样的气孔直径及气孔间距l随下拉速率v的增加而不断降低;l和v的关系为:vl2=B(B是与熔体温度和H2压力有关的常数).低下拉速率下,气孔结构与模型假设理想结构的偏离,以及固/液界面附近的熔体对流,是造成理论计算值与实验值存在一定偏差的主要原因.     

电磁搅拌对半固态Al-Cu合金显微组织的影响

研究电磁搅拌方式和搅拌强度对半固态Al-Cu合金显微组织的影响。试验结果表明，初生α-Al颗粒的平均等效直径随着搅拌强度的提高而减小，当强度达到某一值时，晶粒直径不再有大的变化；相同条件下正反转搅拌的搅拌效果比其它方式的搅拌效果更好。     

Mn、Sr对铝硅合金中铁相的影响

研究了Mn、Sr元素对低铁(质量分数为0.5％)和高铁(质量分数为1％)铝硅合金中铁相的影响,分析了A1-Fe-Si相的成分及形态.结果表明:随着Mn元素含量的增加,铝硅合金中针状铁相逐渐减少,而鱼骨状铁相逐渐增多;Sr元素的添加并不能改变铝硅合金中的铁相形态,但能使合金内共晶Si相的形态由针状变成纤维状;复合添加Mn、Sr元素后,铝硅合金中α-AlFeSi相均匀分布于α-Al枝晶中,且尺寸比单独添加Mn的合金更为细小.     

多孔非晶合金及其复合材料的制备技术研究进展

多孔非晶合金材料是结合金属泡沫和非晶合金两者的优点发展起来的一类新型结构和/或功能材料,实现了轻质与强韧的完美统一。近年来国内外研究者对多孔非晶合金及其复合材料产生了极大的兴趣,这是因为它们有极优异的物理和化学性能,如高强度、低弹性模量、高的弹性应变和高的耐腐蚀性。简要综述了多孔非晶合金及其复合材料的制备技术研究进展。     

共晶硅形貌对ZL114A合金拉伸断裂机制的影响

利用扫描电镜金相观察,研究Al-10%Sr变质剂对ZL114A合金中共晶Si形貌的影响。对金属型铸造的ZL114A合金进行T6处理,并对其拉伸性能、断口形貌及拉伸断口纵剖面进行测试与分析。结果表明,Sr变质能够明显提高ZL114A-T6合金的抗拉强度和伸长率,当添加0.03%Sr时,抗拉强度和伸长率分别从230 MPa和1%上升到最大值310 MPa和8%。未变质时ZL114A-T6合金拉伸断裂模式为穿晶断裂;经Sr元素变质处理后,合金拉伸断裂模式为沿晶断裂。     

B对白铜合金铸造组织和性能的影响

研究了B变质处理对Cu-Ni白铜合金铸态组织、力学性能和其在模拟海水环境中的耐腐蚀性能的影响.结果表明,B元素加入到Cu-Ni白铜合金中,能够显著地细化合金的铸造组织,有效地改善合金的塑性、强度和硬度,并能使腐蚀产物中出现有利于提高氧化膜致密度的化合物,从而阻止了腐蚀的进一步进行,提高了白铜合金的耐腐蚀性能.