水轮机转轮体铸造工艺设计与优化

分析了水玻璃砂铸造低合金钢水轮机转轮体的工艺特点,对铸造工艺方案进行设计与优化。采用Solid Works软件对铸件进行三维实体建模,利用Any Casting软件对铸件充型过程的流场及温度场进行数值模拟。确定最终铸造工艺,并通过实验进行验证。研究结果表明:转轮体铸件选取阶梯式浇注系统,可以保证金属液平稳、完全充型;采用冒口与冷铁配合使用时可以有效消除铸件的缩孔与缩松。采用优化后的铸造工艺设计方案生产的铸件充型完整,铸件轮廓清晰,内部没有明显的铸造缺陷。     

Zr微合金钢粗晶热影响区韧性和组织分析

为了获得大热输入焊接热影响区,利用实验室25 kg真空感应炉炼制不同Zr含量的实验用钢,在MMS-300型热模拟机上,对其试样进行热输入能量为100 kJ/cm,峰值温度1 400℃的大热输入焊接热模拟实验.借助电子探针(EPMA)等对CGHAZ中形成针状铁素体(AF)的夹杂物进行了微区分析,研究了夹杂物的化学组成和分布形态.结果表明:当Zr含量为0.003%时,焊接CGHAZ区低温冲击韧性最好,当Zr含量大于0.003%时CGHAZ的低温韧性随着Zr含量的增加呈下降趋势;CGHAZ中的奥氏体晶粒尺寸随小尺寸夹杂物数量的增加而降低;形成AF的夹杂物多以Zr的氧化物为核心表面析出MnS的复合氧化物夹杂,尺寸在0.5～3μm.     

Q345钢生产双相钢无缝钢管的工艺试验及成型性能评价

通过对Q345无缝钢管进行中频感应加热及环形喷水冷却,得到了铁素体+马氏体的双相钢无缝钢管。采用单向拉伸试验测试钢管的力学性能,结合钢管在扫描电镜和透射电镜下的微观组织形貌,分析了临界区不同退火温度对双相钢无缝钢管的组织及性能的影响。采用管端扩口试验方法,对试验钢管的成型性能进行评价。结果表明:Q345无缝钢管通过中频感应加热至临界区退火后,可获得高强度、高成型性能的双相钢无缝钢管,其中750℃退火后,试验钢管的各相分布较为均匀,应力应变曲线呈现连续屈服状态,强塑积可以达到16 510 MPa·%。     

全氟聚醚油基磁性液体的制备及耐腐蚀性能研究

采用电弧放电法,在50%CH4+20%H2+30%Ar的混合气氛中制备了C包覆Ni纳米粒子.以C包覆的Ni纳米粒子为磁性粒子、油酸为表面活性剂、全氟聚醚油和少量硅脂的混合液为基液制备了耐腐蚀、高粘度全氟聚醚油基磁性液体.制备的全氟聚醚油基磁性液体具有较好的耐腐蚀性能,磁性液体在25 ℃粘度为9～25 Pa·s,在85 ℃粘度为2～16 Pa·s,室温下饱和磁化强度为5.19～17.83 A·m2/kg.     

压力下凝固工艺参数对6061铝合金组织与力学性能影响

采用压力下凝固成型工艺制备6061铝合金,利用正交试验研究了浇注温度、比压、保压时间和模具预热温度等工艺参数对合金力学性能的影响。结果表明,工艺参数对合金力学性能影响权重不同,对抗拉强度的影响权重为:比压模具预热温度浇注温度保压时间,即比压对抗拉强度的影响最大,保压时间对抗拉强度的影响最小;各因素对伸长率的影响权重为:浇注温度模具预热温度保压时间比压,即浇注温度对伸长率的影响最大,比压对伸长率的影响最小。当浇注温度720℃、比压150 MPa、保压时间25 s、模具预热温度150℃时,铸件力学性能最佳,此时抗拉强度为181.7 MPa,伸长率为15.4%。     

Fe-C纳米粉体的制备及特性

在50%CH4 20%H2 30%Ar,总压为2×104Pa的混合气氛下,用直流电弧等离子体蒸发纯Fe制备了Fe-C纳米粉体.用XRD、TEM、HRTEM、XPS、VSM、化学分析和氧含量分析等测试手段对粉体进行了分析.结果表明,在50%CH4 20%H2 30%Ar的混合气氛下制备的粉体形貌接近类球形,平均粒度50nm,粒子具有核壳结构,核为Fe-C,壳为4nm左右的碳膜.在温度低于300℃时,在50%CH4 20%H2 30%Ar气氛下制备的纳米粉体抗氧化性比在50%H2 50%Ar气氛下制备的强,饱和磁化强度为151.8Am2/kg,比在纯CH4气氛下制备的106.3Am2/kg大.     

含Zr低碳钢中针状铁素体等温转变行为

文章研究了含Zr低碳钢等温处理过程中针状铁素体的转变特征;分析了夹杂物,尤其是Zr的氧化物对针状铁素体形核长大的作用。结果表明:实验钢中针状铁素体转变开始温度在600~650℃之间;在550℃等温180 s后得到大量的针状铁素体组织,针状铁素体分割奥氏体晶粒,显著细化组织。较高温度下大尺寸夹杂物易于形核,一般形成较粗的单个铁素体板条,较低温度下小尺寸夹杂物也易于形核,可形核多个细小板条而呈放射状。Zr处理能明显促进低碳钢中针状铁素体转变,与Zr氧化物上Mn S的复合析出有关。     

钒和铌-钒低碳微合金钢的静态再结晶行为

采用MMS-300热力模拟试验机研究了钒和铌-钒微合金钢的静态再结晶规律,绘制了试验钢的静态再结晶软化率曲线,计算出试验钢的静态再结晶激活能并建立了静态再结晶动力学模型,结合沉淀析出物的微观形貌观察,分析了铌对钒微合金钢静态再结晶行为的影响规律。结果表明,铌-钒钢的静态再结晶激活能要显著高于钒钢,在800~950℃变形保温60 s以上的试验条件下,铌-钒钢发生了形变诱导析出,细小的碳氮化物弥散分布在位错及晶界上,使得软化率曲线在此范围内出现"平台",说明铌既限制了静态再结晶的发生,又阻碍了软化行为的进行。