热型连铸单晶铜工艺参数对铸棒表面质量的影响

在自行设计，制造的横引式热型连铸设备上对影响连铸过程的各工艺参数进行试验，并就各工艺参数对铸件表面质量的影响机理进行了分析。结果表明，各工艺参数主要是通过影响固液界面在型口中的位置来影响铸棒的表面质量，只有对各工艺参数进行合理匹配，才能得到表面光滑的铸棒，此外，液位高度变化即液位波动，也会对铸棒的表面质量产生 一定影响。     

Cu基块状非晶晶化过程的微区变形及力学性能

在玻璃转变温度以下选择350、400、475及600 K进行1 h的等温退火,用纳米压痕仪、扫描电镜等研究Cu基块状非晶晶化过程的力学性能及变形。Cu基块状非晶在纳米压头作用下体现弹-塑性变形方式,载荷—位移曲线和压痕周边多重剪切带的特征证明了塑性变形的存在。350 K退火试样具有较大的压痕硬度HV和弹性模量E值及较小的塑性变形量dn值;400 K退火后,HV和E值显著减小,dn值明显增大;475 K退火后,有少量晶体相析出,但合金以非晶的特性为主,HV和E值继续减小,dn值继续增大;600 K退火后,晶体相进一步长大和析出,其固溶强化和弥散强化使合金的HV和E值有所增加,dn值略有减小。对塑性变形机理进行了初步分析。     

热处理对铜合金模具材料组织和硬度的影响

对研制的新型铜合金模具材料（Cu-14Al-X）的热处理工艺进行了试验研究，分析讨论了固溶时效处理对铜合金模具材料组织和硬度的影响。结果表明，通过固溶时效处理可以显著改善铜合金模具材料的金相组织和硬度，其中时效时间对铜合金模具材料硬度的影响较大。在600℃时效处理时，随时效时间从2h增加到5h，硬度明显提高，5h后达到最高值48.2HRC。硬化的原因是时效过程中γ2相和k相的弥散折出。     

热型连铸Al-1%Si线材的研究

在自制的水平热型连铸设备上，采用一定的工艺参数，制备出了表面呈镜面，内部组织沿轴向定向排列的柱状晶Al-1％Si线材，其与金属型生产的多晶线材相比，屈服强度提高40％，伸长率提高35．3％，导电率提高了17．3％。     

退火对Cu50Zr42Al8非晶合金电阻的影响

采用惠更斯电桥法和X射线衍射技术测试了Cu50Zr42Al8块状非晶合金在不同温度(500~600℃)保温20min和550℃保温不同时间(10~60min)条件下的电阻值与结构变化。研究发现,Cu50Zr42Al8块状非晶合金的电阻值在接近晶化温度Tx的515~520℃温度区间附近增加得较快,呈现出电阻极大现象,且随着退火温度的升高和保温时间的延长,电阻值均呈现出先增大后减小的变化趋势。     

新型模具铝青铜合金材料的研制

进行了新型模具铝青铜合金材料的试制研究。结果表明，高铝（13％－15％Al)青铜合金中加入Fe、Mn、Ni、Co等多元合金，通过850－880℃油淬固溶＋580－600℃空冷时效处理，可以获得高强韧性β相中弥散分布有（α γ2）沉淀相＋k相的组织。其性能优于国家最高牌号QA110－3－1．5，是替代铁基合金材料制作拉伸、挤压模具的理想材料。     

工艺参数对制备CuO与Al反应自生Al2O3增强铝基复合材料的影响

研究了反应温度、Al粉含量、预制块致密度和表面活性元素Mg对反应过程和相组成的影响。随着反应温度的提高 ,反应速度加快。温度过高 ,反应物中的CuO会发生分解反应 ,从而导致实验失败 ;体系中Al粉含量越高 ,反应速度越快。另外 ,体系中Al粉含量的提高 ,也有利于反应生成的Al2 O3 分布均匀以及细小化 ;在合适的预制块压坯压力时可以得到既具有较高的致密度 ,又能够完全反应的材料 ;Mg属于表面活性元素 ,它的存在能够降低体系的反应初始温度 ,但是不能解决反应物和反应产物的扩散问题。因此 ,温度仍是决定反应能否完全进行的主要因素。在适当的温度 (80 0～ 10 0 0℃ )、压力 (15 0～ 2 10MPa)、Mg加入量 (2 %～ 5 % )和Al与CuO的质量比(约 6∶1)等条件下能够制备出反应完全的CuO与Al反应自生复合材料。     

稀土元素添加对铁基非晶复合材料腐蚀行为影响

采用工业原料经包覆剂(CaO-Fe₂O₃-SiO₂)处理制备Fe-15Mn-5Si-14Cr-0.2C非晶复合材料棒状试样,添加稀土元素Ce、Dy及Ce+Dy,通过XRD研究稀土元素对微观组织的影响;采用电化学工作站三电极体系测试试样在1mol/L的HCl及1mol/L的NaOH中的腐蚀行为。结果表明：合金在添加稀土元素的组织依然为非晶复合材料(过冷奥氏体相CFe_15.1+ 铁素体相Fe-Cr),加入1%Ce的试样在HCl及NaOH的耐蚀性均为最佳,在HCl中自腐蚀电位为-0.16205V,自腐蚀电流密度为7.6999×10^₈A.cm^_-2,极化阻值达到9.5774×10^₈Ω.cm^₂,在NaOH自腐蚀电位和自腐蚀电流密度为-0.1839V,1.7453×10^_-8A.cm^_-2,极化阻值为7.1574×10^₈Ω.cm^₂,耐蚀性远优于AISI304,是潜力巨大的耐蚀材料。     

铸造工艺参数对Zr基非晶合金充型能力的影响

液态金属的流动性是影响其充型能力的主要因素之一,采用U形铜模研究了不同工艺参数对Zr₅₅Cu₃₀Al₁₀Ni₅和Zr₆₁Ti₂Cu₂₅Al₁₂合金充型能力以及非晶形成能力的影响。结果表明:随吸铸功率和吸铸压力的升高,两种合金熔体的流动长度增加,充型能力逐渐增强。Zr₅₅Cu₃₀Al₁₀Ni₅在吸铸功率8 k W,吸铸压力0.02 MPa,Zr₆₁Ti₂Cu₂₅Al₁₂在吸铸功率7 k W、吸铸压力0.03 MPa时,充型能力强。采用X射线衍射(XRD)、差示扫描量热(DSC)分析结果表明不同铸造参数下的试样均为非晶态结构,且适当提高吸铸功率,有助于提升铸造合金非晶形成能力(GFA)。     

金属Sn凝固过程Flash DSC研究

采用闪速差示扫描量热仪(Flash DSC)研究了纯金属Sn熔滴在不同过热度及冷却速率下凝固过冷度的变化,并进行了理论分析和讨论。结果表明,当冷速足够大时,熔体过热度便对形核过冷度没有影响;冷却速率越大,过冷度越大,但过冷度随冷却速率增大而提高的变化趋势减小。在1~1 000 k/s冷速范围内,冷速越大结晶所需时间越短。