机械合金化FeCuNiSnCo粉末的制备及其胎体材料物理性能研究

采用机械合金化法制备了Fe基预合金粉（FeCuNiSnCo粉末），通过热压烧结制备胎体材料，对制备的Fe基预合金粉末及其胎体性能进行表征，利用正交实验研究了球料比、球磨转速、液固比、球磨时间等对粉末松装密度和胎体材料硬度、抗弯强度的影响，确定最优工艺，并对胎体材料显微组织进行观察。结果表明:在球磨过程中，粉末颗粒经过重组、变形、破碎和合金化，粉末形貌发生了改变，影响了粉末松装密度；球磨转速和球料比是影响胎体材料硬度和强度的主要因素；综合分析最佳工艺参数为:球磨时间6 h，球磨转速400 r·min-1，球料比4:1，液固比0.5:1.0。     

1000MW超超临界高中压转子用10%Cr型材料的热处理

通过1000 MW超超临界高中压转子锻件用10%Cr型材料和热加工工艺的试验研究,成功制造出1000 MW超超临界高中压转子锻件,其化学成分、常规力学性能、高温持久强度和无损检测均符合标准要求,已形成小批量生产的能力。     

Ta1/0Cr18Ni9薄板储能焊熔核高熵化机理

针对钽与钢之间物化性质差异大，焊接时易产生脆性金属间化合物而导致熔焊接头性能低下及裂纹等问题，按照熔核金属高熵化技术思路，利用基于密度泛函理论的热力学第一性原理设计出新型中间层合金Ta₂₀Fe₂₀Ni₂₀Cr₂₀Co₂₀，结合熔合比得到适用于钽/钢储能焊中间层合金成分为Ta₇Ni₃₂Cr₁₉Co₄₂. 采用真空电弧炉熔制纽扣合金锭，继而使用单辊急冷法制备出中间合金箔材，将其用于Ta1/0Cr18Ni9薄板的储能焊连接. 结果表明，在储能焊条件下，Ta1/Ta₇Ni₃₂Cr₁₉Co₄₂/0Cr18Ni9搭接接头形成形貌规则、完整，长径约0.8 mm的扁球形熔核，熔核整体向钢侧发生了偏移. 熔核组织由简单的FCC固溶体组成，无金属间化合物析出，具有典型的高熵合金特征，实现了熔核金属高熵化. 在焊接电压1 000 V，电容500 μF，电极压力30 N下，Ta1/Ta₇Ni₃₂Cr₁₉Co₄₂/0Cr18Ni9储能焊接头平均强度可达到395 MPa.     

3Cr2MnNiMo钢锻件等向性的有限元模拟研究

利用三维热力耦合有限元模型,对3Cr2MnNiMo钢锻造过程中锻件的温度场、应力场以及等效应变场进行了分析,预测了变形过程中的金属流动规律。通过对3Cr2MnNiMo钢进行热力模拟试验,获得该钢的高温热变形抗力,确定了其高温本构模型,并提出了采用方向累积变形功衡量锻件等向性的方法,对不同锻造方式锻件的等向性进行了分析。结果表明,采用热力耦合的方法分析不同的锻造过程,能反应锻造过程的基本特征,对减少生产成本,改善锻件成型质量具有重要意义。在有限元模拟条件下,采用方向累积变形功衡量锻件等向性符合实际,对优化锻造工艺有较好的指导作用。     

汽车用Al-20Si合金的变质处理与合金化试验研究

试验研究单独添加P和复合添加P+Er对Al-20Si合金的变质作用并优化出最佳添加量,在此基础上考察了Cu和Ni对Al-20Si合金室温和300℃高温强度的影响。结果表明:未添加P变质处理的合金中的初晶Si主要呈粗大块状或星状,棱角较为尖锐且分布不均匀,P变质处理的后合金中初晶Si的形貌逐渐转变为颗粒状,尺寸变小的同时均匀度增加;复合添加P+Er变质处理的合金中初晶Si形态变化不大,而共晶Si尺寸明显减小,w(P)=0. 04%、w(Er)=0. 06%复合变质处理Al-20Si合金可以得到最佳变质效果;在Cu含量不变前提下增加Ni含量或者Ni含量不变前提下增加Cu含量,都可以提升Al-20Si合金的室温强度和300℃高温抗拉强度,且Ni元素对提高300℃高温抗拉强度更加显著,Al-20Si合金中Cu和Ni适宜的添加量都为1. 6%(质量分数)。