电磁搅拌与浇注温度对半固态A356铝合金中微量稀土细化初生相的影响

在不同浇注温度和电磁搅拌制度下制备了A356铝合金半固态浆料,研究了微量稀土下浇注温度、电磁搅拌频率和时间对半固态A356铝合金初生相形貌及力学性能的影响。结果表明,通过优化半固态制浆工艺条件减少稀土的加入量是可行的,实验表明稀土微量化的合适工艺方案是:浇注温度为630℃,电磁搅拌频率为30Hz,搅拌时间为8s。此时,加入量为0.3%的稀土La细化效果和常规加入量为0.4%La的低过热度浇注的相当,其力学性能也基本相同。     

混沌对流中不同稀土元素对半固态铝合金初生相形貌研究

研究不同半固态稀土铝合金熔体混沌对流的表征及在不同电磁搅拌频率和时间下诱发的混沌对流对加入相同量La及Yb的半固态A356铝合金初生相形貌演化的影响。用Fluent流体力学软件模拟电磁场作用下A356铝熔液中微粒的流动轨迹,计算流动轨迹的混沌特征量Kolmogorov熵,发现只要适当施加电磁场,Kolmogorov熵值随电磁搅拌频率及时间的增大而增加。结合试验,添加两种等量不同稀土对A356铝合金初生相形貌影响,并施加不同搅拌频率及时间的试验参数后,两者都在搅拌频率30 Hz、搅拌时间15 s时,初生相形貌最理想,晶粒细小圆整且Kolmogorov熵值达到最大。但A356-Yb铝合金的初生相形貌优于A356-La铝合金初生相形貌。通过模拟和试验,混沌看似无规则但其中暗含着规律,加入的稀土和施加的磁场频率及时间都互相影响混沌对流下的合金初生相形貌。     

电磁搅拌方式和稀土对半固态A356合金凝固组织的影响

通过双向电磁搅拌和稀土元素制备了半固态A356铝合金浆料.利用OM、XRD和SEM研究磁场频率30 Hz搅拌12 s时,无稀土、单一稀土0.5 %Ce（质量分数,下同）、混合稀土0.3 %La+0.2 %Yb以及电磁搅拌方式(单向连续搅拌、双向连续搅拌、双向间歇搅拌)对初生相形貌的影响.结果表明:在控制稀土等同总百分含量下,混合稀土对凝固组织优化程度大于单一稀土和无稀土,初生相平均等积圆直径和形状因子达到36.4 μm、0.82;在此基础上进一步对熔体施加不同搅拌方式处理,试验发现双向连续搅拌作用液态熔体形成了强烈的紊流和惯性冲击,加快了凝固体系的质量传输热量传递,晶粒尺寸和形貌相较于单向连续搅拌、双向间歇搅拌更加细小圆整.      

定向分布石墨烯纳米片/Al8030复合材料的低温蠕变性能研究

采用粉末改性和半固态挤压工艺制备了石墨烯纳米片/Al8030复合材料, 其中石墨烯纳米片质量分数为0.5%, 研究了石墨烯纳米片对铝基复合材料显微组织和低温蠕变性能的影响。结果表明: 石墨烯纳米片主要分布于晶界处, 并且具有与挤压方向平行的定向分布特征。复合材料样品在服役条件下的稳态蠕变速率与铝合金基体相比下降超过50%。在90 ℃和50~90MPa实验条件下, 基体的蠕变机制以位错攀移机制为主, 而复合材料的蠕变则由位错滑移和位错攀移机制共同影响; 在120~150 ℃和50~90MPa实验条件下, 基体和复合材料的蠕变均由位错攀移机制和第二相增强机制协同控制, 但石墨烯纳米片的添加使得第二相增强机制对蠕变的控制更明显。     

国内给水厂可变运行成本现状分析

调研了全国11个给水厂,对所获得的数据进行可变成本分析,并对水厂高耗能、高成本的原因进行了分析。结果表明,电耗、药耗及人工成本三者之和约为制水成本的70%以上,其中单位电耗、药耗、人工成本多为0.2～0.25、0～0.03、0～0.2元/t。高运行成本主要原因为泵机未达到工况运行点,人工投加对于药剂最佳点难以掌握而造成药剂浪费,运行率较低等。大多数水厂降低运行成本,首先应降低单位电耗,其次降低人工成本,虽然单位药耗所占比例甚少,但从生态和人体健康角度考虑,仍应当降低单位药耗使用量。     

电磁搅拌频率对半固态A356初生α相的影响

利用低过热度浇注和电磁搅拌技术制备半固态A356铝合金浆料。采用变频技术控制电磁搅拌装置,探讨了电磁搅拌频率对半固态初生α相形貌的影响;通过数值模拟获得了磁感应强度较强的电磁搅拌频率。研究结果表明,在半固态A356合金浆料的制备过程中,电磁搅拌频率对半固态初生相的形貌影响很大,通过实验研究获得了制备半固态A356铝合金浆料的合适工艺参数,即在浇注温度620℃、保温温度590℃、保温时间10min、搅拌时间15s的条件下,搅拌频率为30Hz的晶粒细化效果最佳,其平均形状因子为0.80,平均等级圆直径为76.1μm。     

低温下Sc微合金化对8xxx系铝合金导线蠕变性能的影响北大核心CSCD

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等研究了在70 MPa的拉应力下90、120和150℃时Sc微合金化对8xxx系铝合金导线的蠕变性能及其组织形貌的影响。结果表明:在蠕变试验中,Al-0.7Fe-0.2Sc合金的稳态蠕变速率在90~150℃/70 MPa范围内为1.203×10^(-8)s^(-1)~4.346×10^(-7)s^(-1),在150℃/70 MPa下,Al-0.7Fe的稳态蠕变速率为2.027×10^(-6)s^(-1),是Al-0.5Fe-0.2Sc合金的4.6倍。Sc的添加能抑制Al_3Fe相的形核及析出。另外,在70 MPa时,低温蠕变下,Al_3Fe和Al_3Sc相的形状和尺寸没有显着变化。TEM图像显示Al_3Fe相不均匀地分布在亚晶界而不是内部晶粒中,位错环由Al_3Sc沉淀相钉扎,阻碍位错移动。     

电磁搅拌下稀土在铝合金熔体中的分布规律

应用Ansys软件中电磁场模拟模块Ansoft以及流场模块Fluent,研究在单一低频旋转电磁场作用下A356-1.2 %La熔体中稀土La的运动规律以及分布规律. 通过对单一低频且搅拌时间短暂电磁搅拌情况下的A356-1.2 %La熔体进行建模仿真,并着重对电磁搅拌频率分别为f=5 Hz、15 Hz、30 Hz时稀土La的分布情况进行对比分析,最终得出当电磁搅拌频率f=30 Hz时熔体内稀土La分布相对均匀;且一定条件下随着电磁搅拌时间以及频率的增加,稀土La在A356-1.2 %La熔体内的分布也越均匀;并证实通过Ansys软件中电磁场模块Ansoft以及流场模块Fluent可以较好地对旋转电磁场内铝-稀土多相熔体中稀土的运动情况进行数值仿真.      

Al-Fe-Sc合金压缩蠕变行为及形貌演变研究

通过压缩蠕变测试及Al-Fe-Sc合金形貌观察，研究了不同压缩蠕变参数对合金蠕变行为及形貌的影响。实验采取压缩蠕变参数：70和90 MPa压应力，90,120和150℃蠕变温度。发现Al-Fe-Sc合金在70 MPa/90,120和150℃条件下，稳态蠕变速率为1.57×10^-7,1.37×10^-5和3.35×10^-6 s^-1，硬度为HV 40.58,HV 35.16和HV 42.32；在90 MPa/90,120和150℃条件下，稳态蠕变速率为1.79×10^-6,1.36×10^-5和7.60×10^-6 s^-1，硬度为HV 45.54,HV 34.46和HV 50.34。样品形貌随温度的升高和压力的增大由各向异性趋向于多种取向，锯齿状晶粒晶界越明显。透射电镜(TEM)图像显示Al₃Sc沉淀相弥散分布在亚晶粒中和亚晶界处，强烈地阻碍了位错和晶界的移动，起到强化力学性能和抑制压蠕变变形的作用。