铸钢件阶梯式浇注系统微机辅助设计

本文采用水模拟方法对阶梯式浇注系统的充填规律进行了研究,探讨了控制上层浇道提前溢流现象和各内浇道量分配方法,提出用△h=(ξ_(1-2)+ξ_0)(V_2/2g)予测和控制浇注过程中反直浇道与型腔内液面差的变化规律,引用水力学的管网计算原理,使用逐步渐近法来控制和计算各浇道的流量.文中对阶梯式浇注系统的设计方法进行了探讨.在此基础上使用微机进行浇注系统辅助设计,提供了典型铸件的浇注系统设计程序,使用此程序可以严格地控制上层浇道提前溢流现象、各层浇道的流量分配及浇口杯不发生溢流,并迅速地打印出铸造工艺卡,绘出浇注系统结构图,以所需的时间步长输出充型过程中各时刻直浇道、反直浇道和型腔中的液面上升高度及各内浇道的流量,最后在微机屏幕上显示充填过程.     

热处理对旋转挤压Al-Ti金属间化合物结构的影响

采用旋转挤压合金化方法制备出Al-Ti金属间化合物,通过X射线衍射仪、扫描电镜对旋转挤压合金化过程中的Al-Ti化合物结构演变及热处理对合金化组织结构的影响等进行分析.结果表明:经旋转挤压后,块体主要由Al3-Ti、Al5Ti2以及基体单相构成,晶粒尺寸达到微米级;热处理导致诸多衍射峰强度低的亚稳态相出现,当温度升高至550℃,则Al3Ti化合相的衍射峰相当明显.在给定温度下,当保温时间延长至7h后,过渡相AlTi2基本消失,全部为亚稳相Al3Ti,挤压块的晶粒尺寸增大,但仍在微米尺度范围.     

脉冲爆炸-等离子体处理M42高速钢的表面改性研究

为了提高M42高速钢的表面硬度和耐磨性,利用脉冲爆炸-等离子体（PDP）对该钢进行表面改性。通过SEM、XRD、显微硬度计、摩擦磨损试验机研究了脉冲处理前后表面形貌、元素成分、表面硬度和耐磨损性的变化。结果表明,表层马氏体α-Fe向奥氏体γ-Fe转变,少量碳化物FeW₃C溶解于γ-Fe中,表层出现残余压应力且晶粒细化,沉积在表面的“雨滴”状熔滴由W和O等元素组成。经两次脉冲处理后,硬化层最厚,耐磨性较好。     

高压热处理对AZ91D镁合金组织的影响

采用高压六面顶压机对AZ91D镁合金进行热处理。使用X射线衍射仪、金相电镜、场发射扫描电镜研究热处理压力对AZ91D镁合金微观组织的影响。结果表明,高压热处理后的镁合金的仍由基体α-Mg和β-Mg17Al12相组成,但高压热处理后β-Mg17Al12相的形态和分布发生了明显变化。随着压力的增大,β-Mg17Al12相析出量减少,Al原子在基体中的固溶度增加。此外,高压热处理可细化晶粒,压力为2 GPa时效果最佳。     

T8钢的脉冲爆炸-等离子体处理表面改性

采用脉冲爆炸-等离子体（PDP）技术对T8钢进行不同距离的表面改性处理。采用SEM、XRD分析了PDP处理前后T8钢的表层组织和相结构,利用显微维氏硬度计、摩擦磨损试验机和电化学工作站研究了PDP处理前后T8钢的显微硬度、耐磨损性能和耐腐蚀性能。结果表明,当处理距离为100 mm时, T8钢表面形貌基本未发生变化。当处理距离减少到50 mm和30 mm时,T8钢表面发生了重熔导致的光滑化现象,同时出现大量火山状熔坑,熔坑的出现是由PDP的能量和材料本身的不均匀性造成的。PDP处理使T8钢表面发生由马氏体α′-Fe向奥氏体γ-Fe的转变,并发生渗氮现象形成Fe3N。T8钢改性层厚度随着处理距离的减小而增加,当处理距离小于50mm时,改性层厚度变化不大,约为68μm。PDP处理后T8钢显微硬度、耐磨损性能和耐腐蚀性能都有一定程度的提高,显微硬度最高约为基体的2倍,耐磨损性能最高为基体的2.6倍。     

Influence of high pressure during solidification on the microstructure and strength of Mg-Zn-Y alloys

The effect of high pressure during solidification on the microstructure and mechanical property of Mg-6Zn-1Y and Mg-6Zn-3Y was investigated using optical microscopy, scanning electronic microscopy, X-ray diffraction(XRD) and Vickers-hardness testing. Under atmospheric-pressure solidification, Mg-6Zn-1Y consisted of α-Mg, Mg7Zn3 and Mg_3YZn_6; whilst Mg-6Zn-3Y consisted of α-Mg, Mg_3Y_2Zn_3 and Mg_3YZn_6. Under 6 GPa high-pressure solidification, both alloy consisted of α-Mg, MgZ n and Mg12 YZn. The shape of the main second phase changed from a lamellar structure formed for atmospheric-pressure solidification to small particles formed for solidification at 6 GPa pressure. The dendrite microstructure was refined and was more regular, and the length of the primary dendrite arm increased under 6 GPa high-pressure solidification, which was attributed to increasing thermal undercooling, compositional undercooling and kinetics undercooling. After solidification at 6 GPa pressure, the solid solubility of Y in the second phase and the Vickers-hardness increased from 15 wt.% and 69 MPa for Mg-6Zn-1Y to 49 wt.% and 97 MPa; and from 19 wt.% and 71 MPa for Mg-6Zn-3Y alloy to 20 wt.% and 92 MPa, respectively.     

碳对Cu-Cr合金显微组织和性能的影响

采用真空感应电炉熔炼获得含碳量不同的Cu-Cr合金铸锭,利用扫描电镜、硬度仪和涡流导电仪研究了碳元素的加入对Cu-Cr合金显微组织、力学性能和导电性的影响。结果表明,添加适当的碳元素可以同时提高Cu-Cr合金铸锭的硬度和导电性。在Cu-Cr合金中添加碳元素可导致:显微组织中的Cr枝晶逐渐发生破碎,球化和细化;促进了铸锭在熔炼冷却过程中Cu基体中固溶Cr元素的析出,形成细小的Cr颗粒弥散分布于Cu基体中;导电性普遍略高于未添加碳元素的试样;在碳元素添加量不高于0.2wt%时,随着碳元素含量的提高,Cu-Cr合金铸锭的显微硬度随之而增加。     

镧-铈混合稀土变质剂对铸态高速钢组织与性能的影响

研究了镧-铈稀土变质对铸态高速钢组织及性能的影响。试验表明经稀土变质处理后,高速钢铸态组织中共晶碳化物明显细化,镧-铈混合稀土的添加促使共晶碳化物断网和团球化。此外,镧-铈混合稀土的添加提高了高速钢的冲击韧性和抗弯强度,其强度分别提高了26％和7．8％。     

大倾角煤巷锚梁网支护试验研究

本文提出了大倾角煤巷锚杆支护设计方法，根据此法对王庄矿回采巷道进行了锚梁网支护设计，并进行了工业性试验，取得了成功。试验方案为同类条件的煤巷支护提供了经验