高Cr镍基合金脱氮反应热力学与动力学研究

Cr作为抗热腐蚀性元素铬在高温合金中广泛添加，因其可增大氮元素溶解度，故高铬合金的冶金脱氮难度较大。合金氮含量升高可引发氮化物析出进而影响材料组织质量与力学性能，因此，非常必要澄清高Cr合金的脱氮行为与规律。本文以高Cr镍基合金为实验对象，对其在真空感应熔炼脱氮过程的热力学与动力学进行研究。结果表明，氮在高Cr镍基合金中的热力学平衡溶解度较高且主要受真空压力控制，为实现[N]≤10 ppm的纯净度指标，合金冶炼真空压力不可高于0.1Pa。脱氮反应初期氮含量迅速下降，但反应中后期需较长时间才可接近氮平衡溶解度，提高精炼温度有助于缩短脱氮平衡反应时间。动力学分析表明高Cr镍基合金脱氮符合二级反应规律，受界面化学反应过程控制，1500℃、1550℃和1600℃条件下的脱氮表观速率常数分别为0.0184m?s-1、0.0233 m?s-1和0.0397 m?s-1，表观活化能为211.4 kJ?mol-1。     

铸绩效理论指导壳型铸造气缸体组芯胎具的优化设计

介绍了小型干式缸套气缸体复杂薄壁类铸铁件壳型铸造生产中,应用传统观念手工组芯方法存在的诸多不足。阐述了采用绩效理论指导小型气缸体壳型铸造的气缸体砂型铸造中组芯胎具的工艺结构、砂芯锁紧工艺结构和方法等方面的优化设计,以及使其能在小型干式缸套气缸体铸铁件壳型铸造过程中获得良好的工艺效果。     

TC6钛合金渗碳层在不同介质环境中的腐蚀磨损性能

基于感应加热双脉冲气体渗碳技术对 TC6 合金进行表面强化,利用 XRD 和金相显微镜研究了渗碳层的微观结构;采用自制腐蚀磨损试验机研究了渗碳件在 0. 1%HF 溶液、0. 9%NaCl 溶液和 SBF 溶液中的腐蚀磨损性能,利用电化学工作站测试了其在腐蚀和腐蚀磨损交互作用下开路电位和极化曲线的变化,并利用白光干涉仪对磨痕形貌进行表征与分析。 结果表明: 经 910 ℃渗碳后 TC6 合金形成富 TiC 强化层,硬度达 850 HV_0.25 ,在 3 种不同介质中均表现出较小的摩擦因数和磨损率。 摩擦状态下渗碳样在 SBF 溶液中腐蚀电流密度最小(9. 64×10^-6A/ cm²),表现出良好的耐生物腐蚀特性,而在 0. 1% HF 溶液中腐蚀电流密度最大(1. 34×10^-4A/ cm²);在 3 种不同介质环境中原样均以粘着磨损为主,而渗碳后的 TC6 合金主要表现为磨粒磨损,腐蚀对磨损的促进作用是造成 TC6 合金损耗的主要因素。     

基于层次分析法的夹芯注射成型多目标优化

以圆盘形夹芯注射成型塑件的芯层物料穿透距离、最大翘曲变形、最大体积收缩率为评价指标,基于层次分析法构建了多目标综合评价体系,联用正交实验法获取了最优解决方案。结果表明,实验所选工艺条件对3种评价指标的影响规律不同,无法直接获得最优解决方案;基于层次分析法和标准化评分,可构建多目标综合评价体系,将多目标优化转化为单目标寻优;综合评价体系联用正交实验法可获得最优工艺组合方案,且该方案的实验结果优于所有16组正交实验。     

基于ABAUQS-Matlab对42CrMo钢表面感应淬火奥氏体化参数的研究

目的 确定42CrMo钢感应淬火过程的奥氏体相变动力学参数，并验证其可靠性。方法 根据不同加热速率下42CrMo钢奥氏体膨胀曲线，基于经典JMAK（Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov）模型和Kissinger方法，确定了42CrMo钢奥氏体化相变动力学的参数。建立ABAQUS局部移动式感应淬火模型，选取淬火区域加热过程中点的温度变化曲线作为验证奥氏体化模型的对象。基于Scheil法则和JMAK相变动力学模型，采用文中求解得到的奥氏体化参数，采用Matlab对42CrMo连续转变过程离散为每个时间间隔的等温相变并求解，并对照相关学者采用的扩展解析动力学模型和JAMK模型，加以验证。结果 根据上述方法，得到的42CrMo奥氏体相变动力学参数为：激活能Q为2.04×106 J/mol，指前因子lnk0的值取230.78，Avrami指数n取0.427。将淬火加热过程离散为数量很大的均匀时间间隔，并以求解的动力学模型在每个间隔内进行对应温度条件下奥氏体体积分数的求解并顺次叠加，以模拟得到的奥氏体转变时间和转变温度等作为依据，该模型有良好的表现性。结论 对42CrMo非等温且加热速度不恒定的连续奥氏体转变过程，JAMK模型拟合表现良好，采用文中求解的参数组对表面感应淬火的奥氏体转变历程进行仿真预测是可行的。     

采用高频等离子技术制备球形陶瓷粉末

采用高频感应等离子球化工艺生产的预合金化空心球粉末,综合了喷雾干燥法及熔融-粉碎法粉末两者的优点。与其它类型陶瓷粉末相比,预合金化空心球粉末还具有以下优点:高沉积效率、更均一的熔化特性、重复性良好,是一种更为优良的喷涂粉末材料。     

基于差示扫描量热法测定硬聚氯乙烯管材微晶熔融焓的研究

利用差示扫描量热法(DSC)研究硬聚氯乙烯(PVC-U)管材的微晶熔融焓。将PVC-U管材的熔融过程在DSC仪器软件上再现,次级微晶和初级微晶的熔融吸收峰分别为A峰和B峰,在A峰起始点和B峰起始点之间划一直线,直线下方的阴影面积即为微晶熔融焓;由于PVC-U管材中添加剂的存在而导致假峰时,需要拟合假峰面积,将其扣除; PVC-U管材试样与样品盘的接触充分,有利于得到规则且平滑的DSC结果曲线;在实际测试中,宜从管壁芯层取样,综合考虑0°、90°、180°和270°4个方位的结果值。     

微电网传递过电压电磁暂态特性研究

为了研究微电网发生雷击事故下受不同因素影响产生过电压的变化规律,针对直击雷和感应雷过电压两种情况,本文利用PSCAD/EMTDC平台搭建了含典型微源的线路过电压模型,重点研究了微电网中电缆和变压器的防雷能力,对变压器传递过电压以及电缆长度和负荷类型对过电压大小影响进行了研究。仿真结果表明:电缆末端过电压随电缆长度的增加而减小,变压器加装避雷器后,能够将过电压限制在较低的水平。仿真结果可为实际系统设计提供参考依据。