石墨烯含量对石墨烯/Al-15Si-4Cu-Mg复合材料微观组织和力学性能的影响

低温球磨分散结合真空热压烧结工艺制备了石墨烯增强的Al-15Si-4Cu-Mg基复合材料.采用扫描电镜、X射线衍射、能谱分析和透射电镜表征了复合材料微观结构，通过抗拉强度和硬度测试，研究了石墨烯添加量对石墨烯/Al-15Si-4Cu-Mg复合材料微观组织和力学性能的影响.结果表明:当石墨烯质量分数分别为0.4%和0.8%，石墨烯沿基体晶界均匀分布，钉扎晶界，石墨烯与Al-15Si-4Cu-Mg基体界面结合良好，初晶β-Si、Mg₂Si和Al₂Cu相弥散分布于基体中.当石墨烯质量分数上升至1%，石墨烯分散困难，过量石墨烯富集于晶粒边界处，诱发脆性鱼骨状Al₄Cu₂Mg₈Si₇相沿晶界析出.当石墨烯质量分数为0.8%时，石墨烯/Al-15Si-4Cu-Mg复合材料的拉伸强度和硬度分别达到321 MPa和HV 98，相比纯Al-15Si-4Cu-Mg复合材料分别提高了19.3%和46.2%；当石墨烯质量分数为0.4%时，复合材料的屈服强度高达221 MPa，硬度和塑性亦获得明显改善.      

高温合金PCX晶粒细化研究

通过向高温合金PCX中加入CrxNy细化剂,制备了高温合金PCX细晶铸件,研究了CrxNy细化剂对高温合金PCX铸态组织的影响,探讨了晶粒细化的机理。实验表明:与普通铸件相比,细晶铸件晶粒得到明显细化,宏观晶粒度级数由-3.78提高到-1.42;平均晶粒尺寸由1.189023mm降低到0.523747mm;添加细化剂后,一次枝晶主轴长度减少到352.23μm,二次枝晶臂间距由于冷凝条件不变而没有变化;碳化物和显微疏松的尺寸明显减少;碳化物分布均匀,形态由汉字体状和长条状转变为颗粒状和短棒状;细晶铸件显微疏松的数量也有了明显的降低.     

金属快速凝固冷却装置及其实验应用

针对合金凝固过程中无法准确调节合金冷却凝固速率的问题,设计了双控金属凝固冷却设备.该装置通过冷却水循环系统、水流速控制系统、温度测量系统实现对合金凝固过程中冷却速率变化的定量评估.以Al-18％Si、Al-25％Si为测试合金,研究冷却速率的变化对凝固组织和拉伸性能的影响.实践表明,双控金属凝固冷却设备可以实现对合金冷却速率的调节,为相关铸造实验提供参考依据.     

碳化硅纳米晶须的制备技术

论述了碳化硅纳米晶须的反应机理和各种制备技术，指出用二元净炭质－硅溶胶或树脂热解碳和SiO2微粉为原料，以连续式常规加热炉或间歇式双重加热炉为加热设备可实现碳化硅纳米晶须的规模化生产。     

预压缩单晶镍基合金的组织结构及在拉伸蠕变期间的粗化特征

对[001]取向单晶镍基合金进行压应力处理，获P-型筏状结构后，对其进行拉伸蠕变性能测试及SEM形貌观察，研究了P-型筏状结构的粗化特征及影响因素。结果表明：由于应力场的差别，样品不同位置筏状γ＇相粗化程度及特征不同，近断口处筏状γ＇相扭曲且粗化程度加剧，随离断口距离增加，γ＇相粗化程度减弱。有限元分析认为：外加载荷改变了水平和垂直γ基体通道中的错配应力分布，并使立方γ＇相不同界面晶格发生挤压或扩张应变，这可以促进元素的互扩散和γ＇相的定向生长，是形成P-型筏状组织的主要原因。在高温及拉应力作用下，P-型γ＇相端部沿垂直于应力轴方向优先生长和相互横向连接，并进一步形成折叠的层状组织。     

稀土元素对钢铁常温发黑膜微观结构的影响

通过EDS、SEM等测试手段，研究了钢铁常温发黑氧化膜的元素组成、微观组织结构，探讨了稀土元素在发黑成膜反应中的作用机理。结果表明，稀土元素的加入能促进反应离子在金属基体表面的吸附作用，从而有利于新的结晶生长，形成新的晶核，可使膜层组织细化致密，改善发黑膜的表面质量。     

大庆:惜水如金

大庆有油,尽人皆知。大庆缺水,却知者寥寥!大庆市区境内无江河,人均水资源占有量仅169立方米,城市供水主要靠开采地下水及远距离外引嫩江水。2005年时,大庆市地下水的年开采量已接近7.4亿立方米。由于局部过量开采,形成区域性的东西两大漏斗,最大影响面积达5560平方公里。一方面是水资源需求的日益增长,另一方面是排污量的逐年增加,这个曾经创造了世界同类油田开发史上奇迹的大庆油田,难道在新时期的发展中要受制于水吗?不,"铁人"的后代怎能让困难吓倒!     

[110]取向镍基单晶合金在蠕变过程中的组织演变

研究了一种[110]取向的镍基单晶高温合金在1 040℃、150 MPa和850℃、500 MPa条件下的蠕变性能、蠕变过程中γ'相的形貌演变以及γ'相的筏化机理,并对拉断后试样的纵向截面进行了SEM形貌观察.结果表明:在1 040℃、150 MPa条件下,沿[110]取向施加应力拉伸时,合金中γ'相形成了与应力轴成45°角的层片状筏化组织;距断口不同位置处γ'相的粗化程度存在明显差异;而在850℃、500 MPa条件下,拉伸蠕变后合金中γ'相没有发生明显的粗化现象.     

不同变质剂对Al-18Si过共晶合金组织和耐磨性的影响

研究了不同变质剂(0.3%TiB_2、0.3%TiB_2+0.6%Cu、2.5%Cu+1.4%Na_3PO_4)对Al-18Si过共晶铝硅合金组织和耐磨性的影响。结果表明,加入变质剂不同程度地改善了初生硅形貌和尺寸,均提高了耐磨性,其中加入2.5%Cu和1.4%Na_3PO_4的Al-18Si合金变质效果最好,初生片状硅棱角明显钝化,平均轮廓尺寸细化到30μm,共晶硅在基体上的分布更加均匀,合金的摩擦系数最低,磨痕最浅,耐磨性能优于其它三组合金。     

TiB_2和Cu对过共晶Al-18Si合金切削性能的影响

研究细化剂TiB_2和金属元素Cu对过共晶Al-18Si合金显微硬度、切削力、断屑性能的影响,并进一步探究背吃刀量、进给量、切削速度对过共晶Al-18Si合金切削力影响的显著性。试验结果表明,细化剂TiB_2能够提高过共晶Al-18Si合金基体的显微硬度,提高合金的断屑性能,减小合金的切削力。金属元素Cu虽然能够提高合金的断屑性能,减小合金的切削力,但却降低了合金细化晶粒后的显微硬度。背吃刀量、进给量、切削速度对过共晶Al-18Si合金的切削力的影响均不显著。