AlCoCrCuFe高熵合金的组织结构与相演变

利用真空电弧熔炼法制备了AlCoCrCuFe高熵合金。采用XRD、SEM、EDS测试了AlCoCrCuFe高熵合金的物相结构和显微组织。结果表明:AlCoCrCuFe高熵合金是由BCC与FCC混合双相组成,其显微结构为典型的树枝晶,由富Al、Co、Cr与Fe元素的枝晶区域和富Cu元素晶间区域构成,这与合金元素的混合焓、晶体结构和原子半径差有关。枝晶区域为网格层状的调幅分解组织,枝晶边界附近有纳米颗粒析出,这主要是由于原子混乱度高、原子半径差大和迟滞扩散效应所引起的。     

快走丝切电火花线割机床割铝装置的设计

快走丝电火花线切割机床切割铝件时出现导电块磨损严重、电极丝与导电块之间有电火花产生、断丝现象频繁等不良现象,严重影响了铝件的表面加工质量和加工效率。首先分析了线切割机床切割铝件时产生上述不良现象的原因;然后通过改变原有的导电块导入脉冲电源负极的方式,采用储丝筒导入脉冲电源负极的方式,并设计了专用的脉冲电源负极导入装置,确保电极丝与电源的可靠接触;最后通过实验验证了设计方案的可靠性和正确性,为铝件的切割加工提供了技术支持。     

虚拟仪器在汽车数据采集系统中的应用

汽车试验设备是汽车性能测试的硬件基础，传统的汽车试验设备由于存在价格昂贵、功能单一、安装不便、功能扩展和升级困难、对温度、工况等要求严格，导致试验成本提高、试验数据不精确等问题．虚拟仪器（Virtual instrument，简称VI）设计思想的提出，恰恰可以很好地解决这些问题，用户可以根据自身需求设计自己的仪器系统，充分利用计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能．本文重点介绍了基于虚拟仪器的数据采集系统的软件设计思想和方法．     

PREPARATION OF NANOPOROUS Cu COATINGS WITH HIGH SPECIFIC SURFACE AREA

采用激光加工在中碳钢基体表面制备了成形良好、稀释率低、组织细密的Mn-Cu合金涂层. 对合金涂层进行了电解腐蚀处理, 涂层中的Mn原子被电解液溶解, Cu原子经扩散、团聚、生长并形成了纳米多孔Cu涂层. 涂层的孔洞尺寸为30-50 nm, 具有高比表面积. Mn-Cu合金涂层的初始成分对纳米多孔Cu涂层的微观形貌有较大的影响.     

Zr元素对CoCrCuFeMn高熵合金组织及耐磨性能的影响

高熵合金突破以一种或两种元素作为基元的传统合金设计理念,以等摩尔比或近等摩尔比制备出具有简单相结构且综合性能优异的多主元合金,有望使金属材料的性能极限和应用空间得到进一步拓展。为了研究元素掺杂对合金物相结构、显微组织和耐磨性能的影响机理,采用真空熔炼法制备出等摩尔比的CoCrCuFeMn和CoCrCuFeMnZr高熵合金。利用XRD、OM、SEM、EDS、显微硬度计和摩擦磨损试验机测试了Zr元素添加前后CoCrCuFeMn合金的物相结构、显微组织、硬度和耐磨性。研究发现：添加Zr元素后CoCrCuFeMnZr合金的物相结构由原来的两种FCC相转变为两种HCP相,显微组织明显细化,仍为典型的树枝晶结构。两种合金的摩擦曲线都呈现先增大后降低再稳定的变化趋势,添加Zr元素后合金的摩擦因数与质量损失率分别从原来的0.57、4.14%降低到0.47、0.49%,显微硬度从219.6HV提高到983.5HV。结果表明：合金相结构发生HCP转变主要与凝固过程中易于形成富含大原子半径Zr元素的粗糙固液界面和之字型为主的HCP位向关系有关。Cu在晶间区域富集的原因在于其熔点最低、电负性最大、原子半径仅次于Zr,且与除Zr外的所有合金元素均具有相应最大的正混合焓,故而使其在凝固最晚的晶间区域聚集。Mn元素偏析系数最小是由于其熔点仅高于Cu和具有除Zr外最大的电负性差,且与Co和Zr之间存在负的混合焓,而与Cu之间具有最大正混合焓,不利于其进行长程扩散和进入领先相的点阵格位所致。Zr元素添加使合金硬度和耐磨性大幅提高则是由于细晶强化、固溶强化和相结构转变所致。     

AlCoCrCuFe高熵合金的组织结构与摩擦磨损性能

高熵合金突破传统合金设计思想,依靠近等摩尔比、不低于5种组元混合形成具有远低于平衡相所预测的相数和简单的固溶体结构,从而有可能冲破传统金属材料的性能极限。为了研究多主元合金元素的物相形成机理与显微组织结构对宏观摩擦磨损性能的影响,采用非自耗电弧熔炼技术制备了等摩尔比的Al Co Cr Cu Fe多主元高熵合金。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱分析仪、显微硬度计和摩擦磨损试验机测试了Al Co Cr Cu Fe合金的物相结构、显微组织与摩擦磨损性能。研究发现:Al Co Cr Cu Fe高熵合金的显微组织为典型的树枝晶,由简单的BCC相和FCC相构成,且BCC相和FCC相的各衍射峰均普遍较宽。在干摩擦条件下,Al Co Cr Cu Fe/GCr15摩擦副的摩擦系数随摩擦时间增大呈先升高后降低再稳定的过程,其磨损机制由剥层磨损向氧化磨损转变,其平均摩擦系数为0.55,质量损失率为1.44%。结果表明:晶间为Cu元素富集区域;枝晶区域为调幅分解的网格层状结构;枝晶边界附近有纳米颗粒析出。Cu元素晶间富集主要是由于Cu与其他元素的混合焓、结合能力、互溶性、熔点等差异较大引起的;枝晶区域的调幅分解层状结构则主要是因为原子尺寸因素产生的共格应力与弹性交互作用抑制了组织长大;枝晶边界附近的纳米颗粒析出则由迟滞扩散效应、金属遗传性与工艺过程所决定。BCC相和FCC相衍射峰变宽是由于各组元原子半径差较大、各元素等摩尔比存在且混合焓不同、合金内部有较大残余应力以及晶粒尺寸小范围广所致。     

车辆制动检测实验台架的研制开发

利用转鼓实验台,自行设计了的车辆制动检测实验系统,包括机械加工部分以及数据采集和处理系统,可以对车辆制动时的主要参数进行测量,并由此计算出其它参数.同时结合开发的防抱死制动系统,在此检测台架上进行了相关实验,达到了理想的效果,为制动实验提供了一套实用的方法.     

稀土CeO_2对AlCoCuFeMnNi高熵合金组织与性能的影响

采用等离子熔覆技术,在45钢基体上制备添加稀土CeO_2的AlCoCuFeMnNi高熵合金涂层。利用XRD,SEM和EDS研究涂层的显微组织和相组成,并测试其显微硬度和磨损性能。结果表明:合金涂层主要由BCC枝晶和FCC枝晶间组织构成。热力学计算表明,未添加稀土CeO_2的涂层中有少量AlCoNi相,而且其枝晶内析出了大量富Fe颗粒,涂层硬度值在260~420HV0.2间呈梯度变化,摩擦因数在0.16~0.57之间。添加1%(质量分数)的稀土CeO_2后,基体中Fe元素向涂层内部的扩散程度降低,涂层底部形成一条宽约32μm的富Fe胞晶过渡层,涂层硬度在400HV0.2左右,摩擦因数稳定在0.28~0.31之间,磨损量为添加前的74.4%,细晶强化是涂层磨损性能提高的主要原因。     

基于自适应极化滤波的地下浅层P/S波解耦方法

针对地下爆炸近场横纵波场混叠,造成P波震动场难以重建的问题,提出基于自适应极化滤波的横纵波分离解耦方法。首先,通过分数阶Hilbert变换获取波场中P/S波瞬时极化分布,提高混叠特征信息精细化分析的能力。其次,利用ACM提取出P/S波瞬时极化角度信息,并以极化度实现P波、P/S波识别;再次,设计利用角度信息构建空间极化滤波器。最后,进行仿真验证并讨论分析不同调制因子和不同特性组合的分离解耦效果。通过实验仿真结果表明：本方法能够有效实现波场分离解耦,在方向性调制因子为10时,振幅性调制因子为3时,分离准确度达到96.5%,分离解耦效果最佳。     

切边模堆焊层表面激光合金化组织及应用的研究

采用自主开发的材料体系对5CrMnMo钢堆焊层表面进行了激光合金化处理.研究了堆焊层激光合金化处理后的组织和显微硬度.在优化的工艺参数下,获得了表面光洁、与基材形成良好冶金结合的强化层.合金化层平均硬度HV750.应用于热锻模具,斯太尔曲轴切边模寿命提高了60%.研究与生产应用表明,激光制备的原位合成颗粒增强表层微观结构和激光合金化层-堆焊层-5CrMnMo钢基材形成连续的宏观梯度组织结构,是模具服役寿命提高的关键因素.