Gd对ZK60镁合金显微组织的影响

采用光学金相显微镜、扫描电镜、能谱分析等方法研究了ZK60-xGd(x=0,1.6,2.0)合金的铸态和热挤压态显微组织.研究发现,ZK60合金铸态组织主要由α-Mg枝晶和分布在其周围的半连续网状或不规则片状MgZn相和颗粒状MgZn_2相组成.加入Gd后,MgZn相变为细小均匀的颗粒状,并且随着Gd含量的增加,α-Mg枝晶细化程度和颗粒相分布均匀度提高.Gd在热挤压过程中诱发了合金动态再结晶的进行,显著地细化ZK60-xGd合金挤压态晶粒尺寸,细化程度随着Gd含量的增加而显著提高.结果表明Gd能够显著地细化ZK60铸态和挤压态晶粒,有利于形变镁合金ZK60的变形.     

稳定化处理对Al-Si合金疲劳性能的影响

研究了稳定化处理对Al-Si合金疲劳性能与组织的影响。对稳定化处理后Al-Si合金进行高温(350℃)旋弯疲劳试验,观察合金材料的疲劳断口、显微组织与析出相。结果表明:稳定化处理后,Al-Si合金高温疲劳寿命比T6态处理的合金提高了4倍以上;合金组织中,初晶Si圆整化程度提高,长条状的共晶Si颗粒化,均匀弥散分布在基体中,合金塑性提高了1倍以上;稳定化处理后,基体中弥散析出大量细小的Al_2Cu相,阻碍位错运动,从而提高了Al-Si合金疲劳寿命。     

CaO-SiO2-MgO-Al2O3渣系渣铁间硫分配比热力学模型

 为了探明高炉渣系组成对高炉渣脱硫能力的影响,根据分子-离子共存理论,建立了CaO-SiO₂-MgO-Al₂O₃高炉渣系与铁液间硫分配比的热力学模型,利用试验测定值对其进行验证与修正,探究碱度R、w((MgO))/w((Al₂O₃))和w((Al₂O₃))对炉渣脱硫能力的影响。研究结果表明,修正后的CaO-SiO₂-MgO-Al₂O₃高炉渣系硫分配比(L_S)热力学模型能较好地预测熔渣的脱硫能力,修正后的相对误差为8%,较修正前的相对误差降低了11%;当w((MgO))/w((Al₂O₃))=0.25~0.45,w((Al₂O₃))=15%时,随着碱度R的增加,炉渣的脱硫能力(L_S)增大;当w((Al₂O₃))=15%,R=1.15~1.25时,随着w((MgO))/w((Al₂O₃))的增加,炉渣的脱硫能力(L_S)增大;当w((MgO))/w((Al₂O₃))=0.25~0.45,R=1.20时,随着w((Al₂O₃))的增加,炉渣的脱硫能力(L_S)减小,故高Al₂O₃条件下应适当增加炉渣中的w((MgO))/w((Al₂O₃))。     

突出工程实践的工科专业教学体系改革研究

从金属材料工程专业所涉及的领域和培养目标出发,结合"金属材料工程"国家级特色专业本科教育的现状,论述了突出工程实践的教学体系改革要点。理论教学改革主要为整合课群体系、实现课程的融合共通;实验教学改革主要是层进式的实验独立设课,包括基础型实验、综合型实验和研究创新型实验。开放性的实验室运行、互联网背景下的网络实验教学、工程实践基地的建设和校企联合培养,对于提高学生的科学素养、创新能力和工程实践能力都有积极支撑作用。     

原位自生纳米Al3Ti/LY12复合材料的组织及性能

利用 Ti O2 颗粒与铝合金液原位反应制备了 Al3Ti/ L Y12复合材料 ,采用透射电子显微镜对其微观组织特征进行了研究 ,测试了材料的室温拉伸强度、塑性与冲击韧度 ,并与 L Y12合金进行比较。发现 Ti O2 与 L Y12合金液反应后生成约 4 0 nm的 Al3Ti颗粒 ,弥散分布在 L Y12基体合金中 ,Al3Ti/ L Y12界面良好结合 ,使复合材料的强度、塑性、冲击韧度均比 L Y12铝合金有显著地提高     

引入不同Ti源对铝硅熔体中原位TiAl3相合成的影响

采用熔体接触反应法铸造了原位TiAl_3/Al-12Si复合材料,研究了引入不同Ti源(Ti粉、海绵钛颗粒)作为原位反应体系对Al-12Si复合材料中原位TiAl_3相形貌的影响。结果表明:当Ti粉作为原位反应体系参与反应时,生成的TiAl_3相形貌多为针状,横向尺寸约2μm,纵向尺寸为10～150μm,随着加入Ti粉量增加,TiAl_3长径比呈减小趋势;当海绵钛作为原位反应体系参与反应时,生成的TiAl_3相形貌为针状、板片状、块状等,横向尺寸为2～10μm,纵向尺寸为50～300μm,随着海绵钛添加量增加,TiAl_3长径比减小;部分原位生成的Al-Ti间金属化合物为Si原子固溶于TiAl_3中形成的TiAlSi三元相。     

熔体搅拌法制备高阻尼铝基复合材料的组织与性能

利用高剪切液态搅拌专利技术制备了5%Gr/A356、15%SiCp/A356、5%Gr 15%SiCp/A356铝基复合材料,对所制备复合材料的金相组织、力学性能和阻尼特性进行了初步分析.结果表明:利用高剪切液态搅拌专利技术能够成功制备出SiC颗粒和Gr颗粒分布均匀的高阻尼铝基复合材料,颗粒的体积分数可以精确控制.SiC颗粒和Gf颗粒作为增阻剂可以提高复合材料的阻尼特性,当阻尼测试频率为1 Hz时,Gr颗粒界面间粘滞性损耗作用显著.以位错运动内耗为主的情况下,复合材料的阻尼性随震动频率的升高而增加.     

新型Mg-Gd-Y合金富镁角的相图计算及实验测定

用相图计算软件Pandat计算了Mg-Gd-Y合金的液相面投影图、室温(25℃)的等温截面图、Mg-xGd-2Y和Mg-xGd-7Y合金系的垂直截面图,并选取了Mg-5Gd-2Y和Mg-1Gd-7Y两种合金,通过相图计算与实验验证相结合的方法对合金的相平衡及凝固过程进行了研究.用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪及示差扫描量热仪对该合金的室温平衡相组成及凝固过程的相变温度点进行了验证.结果表明,相平衡热力学计算结果与实验结果吻合,Mg-5Gd-2Y合金的凝固顺序为L-L α-Mg-α-Mg Mg5Gd-α-Mg Mg24Y5 Mg5Gd;Mg-1Gd-7Y合金的凝固顺序为L--L α-Mg-α-Mg Mg24Y5--α-Mg Mg24Y5 Mg5Gd,两合金的室温平衡组织均为α-Mg Mg24Y5 MgM5Gd.     

Mg-Gd-Y系合金400℃平衡相图的计算与验证

利用多相平衡计算软件Pandat及镁合金热力学数据库绘制出了Mg-Gd系合金、Mg-Y系合金的计算平衡相图.利用铆钉法制备了Mg-Gd扩散偶、Mg-Y扩散偶,并基于局部平衡原理,将其在400℃进行平衡热处理,处理过后利用扫描电镜自带的能谱仪对其进行EDS分析.结果表明:Mg-Y、Mg-Gd扩散层中有明显的原子扩散浓度梯度,进而确定了扩散层中不同的相组成;Mg-Gd扩散层中共有5个两相区和2个单相区,Mg-Y扩散层共有4个两相区和2个单相区.     

Mg–Gd–Y系合金微弧氧化陶瓷层生长机理及耐蚀性

利用扫描电镜、X射线衍射等研究了Mg–11%Gd–1%Y–0.5%Zn(质量分数)合金微弧氧化陶瓷层的生长规律,分析了微弧氧化膜层相结构及不同生长阶段的耐蚀性。结果表明:在微弧氧化初期,膜层生长遵循直线规律,为典型的电化学极化控制的阳极沉积阶段;随处理时间的延长及膜层增厚,膜层生长符合抛物线规律,属微弧氧化阶段,较氧化初期比,生长速率慢;在弧光放电阶段,抛物线斜率增大,疏松层增厚,生长速率有所提高。微弧氧化疏松层主要以MgSiO3为主,致密层以MgO为主;微弧氧化各阶段,膜层耐蚀性随氧化时间增长而提高,到弧光放电阶段,耐蚀性有所降低。氧化时间为7～12min时,制备的膜层具有较好的耐蚀性。