新型NixTi24Zr12Nb10Ta12Mo5W5高熵合金含能结构材料的组织及力学性能

设计并使用真空电弧炉制备了Ni_xTi₂₄Zr₁₂Nb₁₀Ta₁₂Mo₅W₅(x=5, 10, 15, 20, 32, 35)高熵合金含能结构材料。采用XRD、EPMA、万能试验机等手段研究了不同Ni含量下合金的相组成、微观组织及力学性能。结果表明,随着Ni含量增加,合金的微观组织由BCC1+BCC2+Ni₁₀Zr₇+Unknown四相结构转变为BCC1+BCC2+Ni₁₀Zr₇+Unknown+FCC五相结构;当x=20时合金呈现出最佳的强塑性匹配,屈服强度为1 653 MPa,压缩伸长率约为19%;随着Ni含量增加,合金硬度先升高后降低,当x=20时合金硬度(HV)达到最大值为592。     

应用电磁感应造渣法去除冶金级硅中杂质硼(英文)

提出一种新的提纯工艺即通过造渣与电磁感应熔炼相结合的方法来去除冶金级硅中的杂质硼。采用自行设计的真空感应熔炼炉进行不同造渣系条件下除硼的研究。结果表明,SiO2-CaO-Al2O3渣系的除硼效果优于其它渣系,在1823K经过2h精炼后,冶金级硅中的硼含量由原来的1.5×10-5降到0.2×10-5。同时冶金级硅中的Al,Ca和Mg杂质得到了精炼,去除率分别达到85.0%,50.2%和66.7%。表明电磁感应造渣法是一种非常有效的去除冶金级硅中的硼和其他一些金属元素杂质途径。     

铝合金层状复合材料连铸技术及界面特征

介绍了制备3xxx/4xxx铝合金层状复合方坯、圆坯及管坯的连续铸造技术,使用金相显微镜、电子探针,力学性能测试等手段对不同形状的层状复合铸锭界面进行了系统研究。试验结果表明连续铸造方法可以成功制备不同形状的3xxx/4xxx层状复合铸坯,且界面无气孔、夹杂等缺陷,两种合金之间属于冶金结合。电子探针分析结果表明不同形状3xxx/4xxx铝合金层状复合铸锭的合金溶质元素间发生了相互扩散,形成厚度约为40μm的扩散层。     

工艺参数对Zn-4.5Cu-0.2Mn-0.3Bi合金水平连铸坯反偏析及凝固组织的影响

研究了锌铜合金在电磁场下水平连铸坯的初生坯壳前沿位置变化规律,考察了铸坯横截面宏观组织、微观组织形貌及合金元素的分布。试验结果表明,坯壳前沿的位置是随着拉坯速度、浇注温度和电流强度的变化而变化的,其中尤以拉坯速度对其的影响最为明显。只有根据电流强度和浇注温度相对应调整拉坯速度才能达到改善组织和偏析的效果。较大的电流和拉坯速度促使坯壳前沿后移。当液-固界面位于冷却水套和搅拌器的交界处时,反偏析得到有效抑制。电磁场消除了普通水平连铸坯横截面组织不均匀、最后凝固点上移的现象。搅拌后上边缘和心部深灰色树枝状的富铜相并没有完全消失,只是尺寸略微变大,但边部和心部组织差异很小。当拉坯速度3 m/h、电流100 A时,边部和心部组织最为均匀细小,其他电流和频率时组织变化不大。Ti没有起到细化作用和抑制反偏析作用,反而使得液体变得粘稠,流动性变差。     

水平连续铸造工艺对3003/4045复层管界面特征的影响

采用水平连续铸造技术制备3003/4045铝合金复层管坯,探讨了铸造速度、外层合金浇注温度和气体保护对复层管界面结合质量的影响,并对结合界面的形貌、元素分布和结合强度进行分析。结果表明,当铸造速度为180 mm/min、外层合金浇注温度为700℃并对内层管坯施加气体保护时,可成功制备出界面实现连续均匀冶金结合的复层管。拉伸剪切实验中变形与断裂发生在界面附近强度较低的3003合金侧,表明界面剪切强度大于3003合金的剪切强度。     

复合电磁场作用下高温合金锭的真空熔铸技术研究

系统研究了在K417高温合金真空熔铸过程中施加由工频交流电磁场和恒稳直流电磁场组成的复合电磁场对高温合金铸锭凝固组织的影响。实验结果表明:在浇注完毕后同时施加60 A旋转电磁场和290 A恒稳直流电磁场的工艺条件下,由于恒稳直流电磁场在金属液面处产生的电磁制动效应可以抑制施加旋转电磁场所引起的金属液面的波动,不仅避免了因金属液面波动太大而使铸锭缩孔恶化的情况出现,而且大幅提高了旋转电磁场在金属液凝固过程中的作用范围和效果,最终得到细小等轴晶比例达到96%、缩孔明显改善的优质高温合金铸锭。     

轧制时效工艺对Cu-0.6Cr-0.1Zr合金性能的影响机理

基于ITER偏滤器服役工况制备了Cu-0.6Cr-0.1Zr合金,探究了不同轧制时效工艺对该合金力学性能和电导率的影响机理。结果表明,950℃固溶2 h+室温轧制50%+450℃时效15 min+室温轧制80%+450℃时效2 h工艺条件下合金综合性能最佳,其屈服强度为624.5 MPa、伸长率为12.1%、电导率为45.762 MS/m。采用TEM和EBSD表征了合金的主要强化相和显微组织,发现晶界强化、位错强化和析出强化是Cu-0.6Cr-0.1Zr合金强度高的重要原因。     

新型自剥落醇基浅色铸铁涂料的研究

经过大量试验及生产实际验证,成功研制了新型自剥落铝矾土醇基浅色铸铁涂料。在浇注前后该涂料颜色都呈浅色,在铸件落砂时涂料不产生粉尘,因此改善了铸造作业环境。铸件落砂时,呈陶瓷态的涂料自动从铸件表面剥落或轻轻敲击后剥落,铸件表面光滑平整。涂料具有高耐火度、低烧结温度的特点,适应壁厚不同、大小不一、浇注温度不同的各类铸铁件。     

电磁软接触铸造7050高强铝合金扁锭的组织和力学性能

通过数值模拟与试验研究的方法,采用软接触电磁铸造技术制备7050高强铝合金扁铸锭。模拟结果表明,施加软接触电磁场后,铸锭内部的流动场和温度场分布均发生改变。试验结果表明:采用电磁软接触铸造技术后,铸锭表面粗糙度由常规铸造时的101.1μm降低至48.6μm,平均晶粒由常规铸造时的80～85μm细化至55～70μm,晶粒尺寸不均匀度由常规铸造的21.69%降低至11.50%;此外,采用电磁软接触铸造工艺后,铸锭的合金化元素偏析得到抑制,Zn、Mg、Cu三元素的最大偏析率分别由常规铸造时的6.62%、9.54%、7.92%降低至3.87%、3.63%、1.36%,合金化元素分布更加均匀。     

应变速率对QT450-10球墨铸铁热塑性及石墨颗粒的影响

利用Gleeble-1500热模拟机研究了QT450-10球墨铸铁在不同压缩应变速率下的热塑性行为。结果表明:随着应变速率的增加,球墨铸铁在950℃下的极限压下量呈递减趋势。流变曲线随着真应变的增加,迅速达到一峰值后发生软化,即存在动态再结晶行为。利用光学显微镜观察了微观石墨球在明/暗场中的形貌,发现石墨颗粒在三向不等压应力作用下具有一定的塑性,但是应变速率对石墨颗粒的形貌及分布的直接影响并不明显。