粉末冶金法制备新型Si-Al-Ti体系复合材料的研究

采用了Si-Al-Ti体系,通过粉末冶金法制备出Si/Al_3Ti复合材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜等对复合材料进行了物相分析及显微组织观察。结果表明:通过粉末冶金法可以制备出较高致密度的Si/Al_3Ti复合材料,复合材料的物相主要为Si和Al_3Ti,增强相Al_3Ti与基体Si相很好地结合在一起。Si/Al_3Ti复合材料在腐蚀初期主要表现为典型的点腐蚀特征,随着腐蚀时间的延长,可能出现一定程度的缝隙腐蚀。150℃以下磨损机制以磨粒磨损为主,300℃时磨损机制转变为粘着磨损和氧化磨损。     

Mg对Al—Ti体系反应及产物形貌的影响

研究了Mg对Al-Ti体系反应、产物形貌和相对致密度的影响,并制备出Mg基复合材料.结果表明,Al-Ti体系的反应合成产物主要是Al3Ti.Mg的作用是降低了Al-Ti体系反应合成的起始温度,延迟了Al-Ti体系反应合成的起始时间;随着Mg含量的增加,Al-Ti体系产物的相对致密度不断提高,Mg的含量为75%时反应产物的相对致密度达到97.0%.Mg的存在使生成的Al3Ti颗粒细化,且颗粒圆整,分布均匀,采用Al-Ti体系原位反应生成的颗粒状Al3Ti增强Mg基复合材料,其颗粒尺寸为1～3 μm,相对均匀分布在Mg基体上.     

钙、镧和锶复合添加对AZ91D合金显微组织及力学性能的影响

利用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜和能谱仪等研究了在AZ91D合金中复合添加钙?镧?锶对其显微组织和力学性能的影响。结果表明:在AZ91D合金中同时加入钙、镧、锶后,其显微组织相比于钙、镧或钙、锶二元添加得到组织明显细化,析出相Mg17Al12由半连续分布变为断续状;其抗拉强度得到显著提高,达到了201 MPa,比AZ91D合金的提高了28.8%。     

Al_3Ti颗粒增强镁基复合材料的反应烧结

采用Mg-Al-Ti反应体系,反应烧结制备了Al_3Ti颗粒增强镁基复合材料,研究了烧结工艺对Al_3Ti/Mg复合材料的组织和密度的影响.研究结果表明:采用镁、铝和钛粉反应烧结可以获得致密的Al_3Ti/Mg复合材料,Al_3Ti为原位形成,呈直径为0.5～5μm颗粒状较均匀地分布在镁基体中.烧结工艺(温度和保温时间)对Al_3Ti/Mg复合材料的组织和密度有着明显的影响,随着温度升高和保温时间延长,原位反应越完全,有利于Al_3Ti颗粒的分散,但过高温度和保温时间的延长,将造成颗粒的再团聚和镁的烧损.Al_3Ti/Mg复合材料较佳的烧结工艺参数为:温度750～800℃,保温时间90～120min.     

熔铸法制备原位内生Al3Tip/AZ91D复合材料

采用熔铸法制备了Al3Tip体积分数分别为4%和8%的AZ91D复合材料,研究了其显微组织和物相,测试了其致密度、硬度及磨损性能。结果表明,复合材料组织致密,原位内生的Al3Ti颗粒尺寸细小,呈球形且在基体中分布较均匀,与基体结合紧密;随Al3Ti体积分数的增加复合材料的致密度降低,硬度升高,但其耐磨性反而有所降低。与基体AZ91D合金相比,Al3Tip/AZ91D基复合材料的硬度和耐磨性均得到明显提高。     

亚共晶Al-Si合金共晶团的形核与生长

采用光学显微镜、扫描电镜及电子背散射衍射技术研究亚共晶Al-Si合金共晶团的形核与生长。通过揭示共晶团和结晶位向的分析发现：在同一个共晶团中Si相和Al相都不是单晶体,而是由不同位向的小＂晶粒＂构成的。提出不能依据共晶团中Al相与周围初生枝晶Al相的位向关系来确定共晶的形核模式的建议。然而,初生枝晶铝相的演化显著影响随后的共晶形核与生长。涉及的杂质元素使共晶Si的形貌由粗大的片状转变成细小的纤维状的变质行为,可能与共晶的形核无关。     

基于知识的圆柱形螺旋弹簧设计系统开发研究

传统的螺旋弹簧设计主要依赖设计人员的经验,在计算和绘图过程消耗大量的时间与精力,将知识工程(KBE)技术导入螺旋弹簧设计系统中,运用UG/KF语言将知识工程技术应用在螺旋弹簧的设计中,开发以产品知识库为中心的螺旋弹簧的快速设计系统,有助于提高产品的设计效率。     

显微组织对4Cr5MoSiV1钢室温和高温耐磨性的影响

采用销盘式高温摩擦磨损试验机,对不同显微组织的4Cr5MoSiV1钢在25℃和400℃下进行了干磨损试验,研究了显微组织对其耐磨性的影响,并探讨了磨损机制。研究结果表明,4Cr5MoSiV1钢在室温下主要为粘着磨损,其耐磨性不仅取决于材料的硬度,还与其断裂抗力有关;400℃时的磨损为氧化磨损,但已超越了Quinn型氧化轻微磨损,其耐磨性取决于材料的硬度、韧性以及热稳定性。室温耐磨组织应具有高的硬度和一定的断裂抗力,而高温耐磨组织应具有高的硬度和热稳定性及一定的韧性。     

铸钢表面复合涂层的微观组织分析

通过铸造反应合成技术在铸钢表面形成Tic／Ni3Al复合涂层，采用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）研究了复合涂层及界面的微观组织形貌。结果表明：TiC含量明显影响表面复合涂层及界面微观形貌。复合涂层的微观组织为1～3μm的TiC颗粒呈球形镶嵌在Ni3Al基体上，随着TiC含量的提高，颗粒尺寸略有长大、分布更均匀、涂层更致密，且涂层与钢基体界面为良好的冶金结合。在TiC含量〈25％时，表面复合涂层组织不致密，涂层与钢基体界面处存在较多的裂纹和孔洞。     

钛合金与钢的干滑动磨损行为对比

采用高温磨损试验机对TC11合金和H13钢进行了各种温度和载荷下的磨损试验,对比研究了它们的磨损行为。研究发现,随温度和载荷的变化,TC11合金和H13钢表现出完全不同的磨损行为。随着温度升高,TC11合金的磨损率在200℃时增加,然后大幅度降低,在400~600℃达到最低值。而H13钢的磨损率先降低,在200℃达到最低值,随后显著增加,在400~600℃出现从轻微至严重磨损的转变。其行为差异是由于氧化物的保护作用和两种材料热软化抗力的不同而引起的。