离子渗氮温度对DC53钢渗氮层组织和性能的影响

采用金相分析、X射线衍射分析、显微硬度测量、摩擦磨损试验和抗氧化性能试验等手段,研究了离子渗氮温度对DC53钢渗氮层组织和性能的影响。结果表明:随离子渗氮温度升高,渗氮层中的ε相(Fe3N)衍射峰逐渐降低,γ'相(Fe4N)衍射峰呈逐渐升高的趋势,α-Fe相衍射峰则显著降低。渗氮层厚度、硬度和耐磨性均不断增加,且从表面到基体随深度的增加,渗氮层呈平缓的硬度梯度分布。渗氮层厚度与渗氮温度满足表达式ξ~2=3.6×10~7·e~(-6855/T)·τ。这是由于在较高的离子渗氮温度下氮元素扩散系数增加并形成的大量氮化物引起的弥散强化作用所致。     

轧制工艺对MR T-2.5镀锡基板C原子固溶的影响

利用低频扭摆测量内耗以及金相显微镜观察金相组织,研究MR T-2.5镀锡基板在轧制过程中,因轧制工艺的先后及工艺本身的性质引起的C原子在MR T-2.5中的存在状态及变化情况。研究发现：在四个相互延续工艺状态下,热轧后钢板中的C原子全部固溶于铁素体晶格间隙;冷轧后C原子主要集中在位错周围形成Cottrel气团钉扎位错;退火过程位错周围C原子发生脱溶沉淀,形成Fe3C析出于晶界处;平整加剧C原子的脱溶沉淀.     

小变形下拉伸速度对Al-Ce合金内耗的影响

采用葛氏倒扭摆内耗测试仪研究了含0．013％和0．069％稀土元素Ce的Al—Ce合金，在延伸率(δ）为5％的小变形条件下，拉伸速度对Al—Ce合金晶界内耗的影响．结果表明：与未拉伸变形的样品相比，经拉伸变形试样随拉伸速度的增加，晶界内耗峰向低温发生移动，峰高降低，高温背景内耗升高．Ce含量高的样品，晶界内耗峰的峰高降低更显著．主要机制是拉伸速度增加导致退火后晶粒细化，晶粒尺寸(G．S．)减小，晶界“无序原子群”数量增加．促进稀土元素Ce强烈偏析到晶界处，与Al及Al中的杂质形成沉淀颗粒，造成晶界沉淀内耗峰的结果．     

强磁场下奥氏体化温度对Fe-0.12%C合金中铁素体与珠光体形貌的影响

借助于光学显微镜研究了强磁场(12 T)下奥氏体化温度对Fe-0.12%C合金连续冷却转变显微组织形貌的影响,结果表明:随着奥氏体化温度的升高,铁索体晶粒沿磁场方向伸长且呈链状排列,珠光体团长轴方向与磁场方向平行且伸长的程度增强;相同强磁场热处理条件下,板平面平行于磁场方向比垂直于磁场方向放置的试样的铁素体面积百分含量高,同时铁索体晶粒沿磁场方向伸长且呈链状排列,珠光体团长轴方向与磁场方向平行且伸长的程度低.     

强磁场下退火温度对Fe-0．36C合金铁素体转变的影响

采用12T强磁场热处理装置研究了强磁场下不同奥氏体化温度退火对高纯Fe-0.36C合金先共析铁素体组织形貌的影响. 结果表明: 强磁场能够显著抑制针状铁素体的形成,并使先共析铁素体晶粒沿磁场方向伸长且呈链状排列. 这是由于强磁场增加的相变驱动力克服了由界面能和退磁场能构成的相变阻力所致. 随奥氏体化温度升高,先共析铁素体晶粒沿磁场方向伸长程度逐渐减弱,针状铁素体面积分数增加,这是由于奥氏体晶粒粗大化而引起的退磁场能的被削弱程度降低所致.     

离心泵叶片数抗汽蚀性双因素方差分析数值模拟

针对离心泵的汽蚀问题,选用描述黏性不可压缩流体动量守恒的纳维-斯托克斯方程(简称N-S方程)、标准k-ε模型以及SIMPLEC算法计算求解离心泵内部的流场,应用双因素方差分析的方法研究了诱导轮叶片数n_1和叶轮叶片数n_2的组合对离心泵抗汽蚀性能的影响。基于离心泵内部流场的压力云图和速度云图分析,发现汽蚀现象易发生在诱导轮叶片前缘和叶轮叶片的吸入口处,n_1和n_2之间的匹配组合对离心泵的抗汽蚀性能有显著影响。结合离心泵外特性分析发现,n_1=4、n_2=7时为最佳匹配,与基础模型(n_1=2、n_2=6)相比,离心泵的汽蚀性能约提升了31%,扬程提升2.2%,效率提升3.7%。基于双因素方差分析的结果,诱导轮叶片数较叶轮叶片数对离心泵抗汽蚀性能的提高贡献更大。     

氮化时间对W9Mo3Cr4V钢离子氮化层显微组织和性能的影响

对W9Mo3Cr4V钢在520℃下进行不同氮化时间的离子氮化处理,并采用金相分析、显微硬度测试和X射线衍射分析等方法,研究了氮化时间对离子氮化层显微组织(氮化层相组成和氮化层厚度)和性能(硬度、硬度梯度分布等)的影响。结果表明:氮化层主要由ε相(Fe_3N)和γ'相(Fe_4N)组成。随离子氮化时间的延长,ε相(Fe_3N)衍射强度逐渐降低,而γ'相(Fe_4N)的衍射强度呈逐渐升高的趋势,且氮化层的厚度、显微硬度不断增加。氮化层均呈理想的硬度梯度分布。     

6082-T6/7075-T6异种铝合金搅拌摩擦焊接接头的疲劳性能研究

为提高异种高强度铝合金焊接接头在复杂交变载荷作用下的服役可靠性,采用疲劳极限测量、疲劳断口形貌分析、金相分析和显微硬度测试等方法,研究了6 mm厚的6082-T6/7075-T6异种铝合金搅拌摩擦焊接接头疲劳性能及疲劳断裂的影响因素.结果 表明,1200 r/min、80 mm/min条件下,焊接接头疲劳极限为107.5 MPa.110 MPa疲劳载荷下,疲劳裂纹起源于前进侧(6082-T6)的焊核区与热机械影响区(TMAZ)交界位置的试样棱边尖角附近.这是由于焊接热循环导致β"相转变为β'相并粗化形成软化区、试样表面存在脆性第二相、2种材料在焊核区与热机械影响区交界处混合不均匀引起的应力集中,以及试样棱边尖角引起的应力集中等几种因素共同叠加作用所致.     

磁场强度对Fe-0.76%C合金先共析铁素体显微组织的影响

借助于光学显微镜研究了磁场强度对Fe-0.76%C合金冷却转变过程的先共析铁素体显微组织的影响.结果表明:随着磁场强度的增强,该合金的先共析铁素体析出量和共析点的含碳量均明显增加.原因可归结为,强磁场使Fe-C合金的共析点向高温及高含碳量区域移动,使奥氏体向铁素体转变的初始温度升高.强磁场使先共析铁素体沿磁场方向伸长,而且随着磁场强度的增加,先共析铁素体的伸长方向与磁场方向之间夹角的平均值逐渐减小.上述现象可解释为:外加磁场使先共析铁素体晶核成为磁偶极子,并使其周围奥氏体原子作为磁偶极子更易于沿磁场方向向铁素体晶核扩散.     

强磁场下奥氏体化温度对Fe-0．76％C钢先共析铁素体组织的影响

借助于光学显微镜研究12T磁场对Fe-0.76%C合金在不同奥氏体化温度下保温 30 min后以2 ℃/min冷却条件下先共析铁素体显微组织形貌变化.结果表明:在相同奥氏体化温度条件下,强磁场热处理样品中的先共析铁素体的面积分数和晶粒数量明显高于非磁场热处理样品中先共析铁素体的面积分数和晶粒数量.原因可归结为强磁场提高了先共析铁素体形核驱动力及强磁场使共析点向高碳高温方向移动.随着奥氏体化温度升高先共析铁素体晶粒沿着强磁场方向伸长的趋势明显越弱.奥氏体晶粒随着奥氏体化温度逐渐增大导致铁素体晶核之间的距离增大,从而造成奥氏体中的Fe原子向先共析铁素体晶粒扩散的距离增大的速度减慢所致.