复合固体推进剂中固体填料的安息角测试与仿真

复合固体推进剂含有固体颗粒较多，离散单元法是一种适合固体推进剂生产过程数值仿真的有效方法，颗粒物料的接触参数是保证离散单元法仿真精度的关键。本文以复合固体推进剂的主要组分铝粉和高氯酸铵固体颗粒为研究对象，通过实验测试获得了相关物料的安息角，利用专业离散元软件EDEM仿真模拟了安息角测试实验过程，建立了物料安息角与接触参数之间的联系。研究表明，滚动摩擦系数和滑动摩擦系数越大，安息角越大，物料流动性越差。对比仿真与实验结果，通过逆向反推法确定了物料的滑动摩擦系数和滚动摩擦系数两个关键接触参数。铝粉与高氯酸铵1∶2混合颗粒的滑动摩擦系数为0.2，滚动摩擦系数为0.05。为固体推进剂加工生产过程离散元数值仿真提供了关键基础数据。     

基于响应面中心复合设计的固体推进剂摩擦感度理论

为了确定固体推进剂生产过程中的各因素对摩擦感度的影响,采用响应面法(RSM)与中心复合试验设计(CCD)相结合,以摆锤角度、滑柱压力、试样温度为影响因素,以固体推进剂摩擦感度值为响应值设计试验,采用摩擦感度测试仪进行试验,并分析试验结果拟合了响应面模型。结果表明,在三个响应面评价精度指标中,相对均方根误差为0.14、决定系数R~2为0.9309、校正拟合度R_(adj)~2为0.8686,说明方程拟合精度高且误差小;由模型方差分析得方差比值F为14.96,表明模型对响应面的影响程度较高;概率值p为0.0001,表明模型有0.01%的概率对响应面无影响;响应曲面图表明了各因素之间的相互作用;优化模型得到最小摩擦感度值所对应的三因素范围为角度小于45°,压力小于2 MPa,温度小于45℃。     

Hot workability of Mg-9Y-1MM-0.6Zr alloy

The behavior evolvement of Mg-9Y-1MM-0.6Zr (WE91) alloy during hot deformation process was discussed. The flow stress behavior of magnesium alloy over the strain rate range of 0.001 to 1 s-1 and the temperature range of 653 to 773 K was studied on a Gleeble-1500D hot simulator under the maximum deformation degree of 60%. The experimental results showed that the relationship between stress and strain was obviously affected by the strain rate and deformation temperature and the flow curves observed were typical of the occurrence of dynamic recrystallization. The flow stress of WE91 magnesium alloy during high temperature deformation could be represented by the Zener-Hollomon parameter in the hyperbolic Arrhenius-type equation. The average deformation activation energy Q and strain coefficient n were 224.11 kJ/mol and 3.08 by calculation,respectively. The processing maps were calculated and analyzed according to the dynamic materials model. The map at strain of 0.916 exhibited three domains with peak efficiency of 49%,44% and 42%,respectively. It was found that the alloy could be extruded at 693 K with mechanical properties of σ0.2=240 MPa,σb=315 MPa and δ=15.5%.     

残余应力研究现状及在镁合金中的应用前景

综述了残余应力研究现状；分析了残余应力产生的原因；总结了残余应力的各种测试手段和消除方法,并比较了它们的优缺点；展望了镁合金中残余应力的研究和发展方向.     

钇对纯镁的组织和性能的影响

采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)对Mg-Y合金与纯镁的铸态凝固组织进行了观察,并采用X射线衍射仪(XRD),能谱分析仪(EDS)对合金在凝固过程中形成的相进行了分析,利用析氢法及电化学方法研究了Mg-Y合金与纯镁在3.5%的NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,纯镁的晶粒比较粗大,合金的晶粒比纯镁小,合金由灰白色的初生α相和深色的共晶组织构成,以及少量呈颗粒状弥散分布在基体中Mg24Y5相。析氢法中,试样在浸泡了8 h左右时,合金腐蚀速率是纯镁的2.85倍,纯镁在浸泡7 h后pH值稳到10.4左右,而合金的pH值变化较快,在1.5 h后就已经达到了10.4,最后稳定在11.2左右。从腐蚀形貌看,纯镁的腐蚀较浅,沿表面扩展,呈纹理状,合金则呈现明显的局部腐蚀特征,表面形成了严重的腐蚀坑。3.5%的NaCl溶液中测得的极化曲线可以得出,合金的腐蚀电流Icorr(4.05×10-4A.cm-2)比纯镁Icorr(6.81×10-5 A.cm-2)要高的多。     

粗晶EW75镁合金变形孔洞的产生及愈合研究

通过金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)等测试手段,在Gleeble-1500热模拟机上研究了粗晶EW75镁合金热变形行为,变形温度为723 K、应变速率为0.05 s-1,最大变形程度为80%的条件下,根据结果分析了合金高温变形时的真应力-真应变曲线以及不同变形量的显微组织,揭示了合金在变形过程中孔洞产生及消失的机制。结果表明:铸态合金平均晶粒尺寸约为149μm,均匀化后合金平均晶粒尺寸达到197μm左右;真应力-真应变曲线呈现出典型的动态再结晶特征;变形量为40%,原始大晶粒被细小再结晶晶粒包围,呈现典型的"项链"状特征,在局部晶粒交结处出现孔洞,随着变形量的增加,孔洞先长大后变小,当变形量达到80%时,孔洞基本消失愈合,愈合区有细小的再结晶的晶粒,形成明显的愈合带;大尺寸晶粒间的相互协调性能较差是变形出现孔洞的主要原因,随着变形量的增加,再结晶比例的提高带来的变形协调性能增强,孔洞最终被压扁,重新接触的两表面存在较高的能量,最终发生完全动态再结晶是合金孔洞愈合机制。     

挤压变形对Mg-5.0Y-7.0Gd-1.3Nd-0.5Zr合金组织和性能的影响

对Mg-5.0Y-7.0Gd-1.3Nd-0.5Zr(EW75M)合金在不同条件下挤压变形后的组织和性能进行测试。结果表明:随着挤压比的增大,合金的强度和塑性均大幅度提高,当挤压比增大到20以后,晶粒细化对合金的强化效果趋于稳定;当挤压筒温度由400℃升高到450℃时,合金强度和伸长率的降幅均在5%以内,挤压筒温度在400℃~450℃变化时对合金挤压变形后的性能影响较小;将合金均匀化处理(535℃、24h)后直接进行挤压变形(挤压比20,挤压筒温度400℃,挤压速度1~2m/min),其极限抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到335MPa、240MPa和16.5%。     

Mg-Y-Nd-Gd-Zr合金的热变形和加工图

采用GLEEBLE-1500热模拟实验机对Mg-Y-Nd-Gd-Zr合金在变形温度为523～723 K、应变速率为0.002～1.000 s-1、最大变形程度为50%的条件下,进行了高温压缩试验研究.采用指数关系式描述了合金在热变形过程中的稳态流变应力.利用动态材料模型构建了热加工图,结合组织观察结果认为,该合金在变形温度为673 K、应变速率为1.000 s-1时功率耗散效率达到峰值0.36,因此,中温高应变速率区域为最佳加工性能区域.要想获得较大范围的最佳加工性能区域,应采用多道次小变形量进行加工.     

Effect of Gd content on microstructure and mechanical properties of Mg-Y-RE-Zr alloys

Four kinds of Mg-Y-RE-Zr alloys with different Gd contents were prepared,and the effect of Gd content on microstructure and mechanical properties of the alloys was researched.Based on the experimental investigation,the compounds at the grain boundaries are mainly Mg_(24)Y_5,Mg_(41)Nd_5,and Mg_5Gd phases.The average grain size of as-cast alloys is 50-60μm.After T4(535℃, 24 h)treatment,Mg_5Gd phases mostly decompose and dissolve into the matrix,and the disperse spotted phases are mainly Mg_(24)Y_5 and Mg_(...     

半固态金属浆料制备新技术

半固态加工技术具有许多优良的特点，近年来得到迅速发展。广泛用于生产半固态金属的方法为触变成形，而流变成形与触变成形相比，前者更节约能源、流程更短、设备更简单，因此流变成形技术将是金属半固态加工技术的发展方向。半固态加工技术的发展趋势是，进一步简化加工工艺流程，进一步降低加工成本，扩宽半固态加工技术的应用范围。本文主要介绍最近几年在半固态浆料制备和加工中的几种新工艺和新技术的原理、特点及其应用，其中有新MIT工艺、冷却斜槽法、双螺旋流变注射成形法、剪切一冷却一轧制法、NRC工艺、不同液体混合法、近液相线铸造法等方法。