ZMT614-xY(x=0,0.1,0.5,1.0)镁合金加工硬化行为研究

利用光学金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及能谱(EDS)对不同Y含量的ZMT614-x Y(x=0,0.1,0.5,1.0)合金挤压态和时效态的微观组织和加工硬化行为进行了研究。结果表明:ZMT614-x Y(x=0,0.1,0.5,1.0)合金挤压态和时效态的晶粒尺寸随着Y含量的增加而减小。当Y质量分数达到1%时,出现新的不规则块状Mg Sn Y相。通过ZMT614-x Y(x=0,0.1,0.5,1.0)合金挤压态和时效态的真应力-应变曲线得到加工硬化率(θ)和加工硬化指数(n)。由于晶粒细化,合金挤压态和时效态的加工硬化率θ随着Y含量的增加而减小。在合金的塑性变形过程中,发生位错的动态回复,合金挤压态和时效态的加工硬化率θ随着变形量的增加而减小。     

纵向直流磁场对Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织及力学性能的影响

研究了0~0.15 T的纵向直流磁场对长周期结构增强Mg97Y2Cu1合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明:纵向直流磁场可以细化合金的初生晶粒,使第二相分布变得均匀且连续,提高晶内溶质含量;随着磁场强度的增加,合金的晶粒尺寸总体上逐渐减小,力学性能逐渐提高,X射线衍射图谱最强峰由(002)变成了(101);当磁场强度为0.15T时,合金的抗拉强度和伸长率较无磁场处理的试样分别提高了20%和40%。     

预选器腔体熔模模具设计

一、零件的特征 预选腔体是我所机上设备备中的重要零件,采用铸造黄铜ZHMn52-4-1材料制造外形尺寸:长111mm,宽53mm,高74mm,重550克。该零件体积小、壁薄,四个方孔成“田”字形排列,且不通深度尺寸大,在中间“十”字形孔壁上有四个“凸”字形的藕合孔和两个长方孔,“十”字形壁厚1.2mm,四个方孔要求对中心轴线对称。结构相当复杂,粗糙度最高要求3.2/,尺寸与精度最高1T_(12)(如图1)是国内精密铸造方面罕见的薄壁复杂件。     

SLM制造金属微小结构件的可行性研究

利用M270金属快速成形设备分别制造薄壁结构和微孔结构,分析了其制造极限和尺寸精度。结果表明:M270加工纯镍粉薄板的加工极限为0.2 mm。板厚0.2 mm以上的薄壁成形稳定性很好,同一批次样件、同一样件不同位置的误差均控制在20μm以下,实测尺寸与理论尺寸单边相差约40μm;孔径0.3 mm以上的小孔成形质量稳定,0.3 mm以下出现不通气现象。小孔直径产生60~90μm的收缩,纵向(Z向)成形比横向(Y向)成形质量高,表面粗糙度值随孔径的增大而减小,到0.45 mm孔径后趋于平缓。     

预选器腔体蜡型模具设计

<正> 一、零件特征 预选器腔体是尺寸要求比较严而形状又十分复杂的铜件,采用铸造黄铜ZHMn52-4-1材料失蜡制造,重量550克。该零件体积小壁薄,四个方孔呈“田”字形排列且不通,而深度尺寸大,在中间“十”字形孔壁上,有四个“凸”字形的藕合孔和两个长方孔,     

离子注入Y~ 对Ni30Cr定向凝固合金氧化膜界面缺陷与剥落机制的影响

用AE技术和SEM研究了离子注入Y＋(1×1017Y ／cm2)对Ni30Cr走向凝固合金1000℃形成的氧化膜在冷却过程中的破裂行为的影响结果表明：合金的横向和纵向虽具有不同的显微结构，但表面氧化膜的破裂行为相似．未注Y 合金氧化膜在冷却过程中发生了开裂和剥落，裂纹萌生于合金晶界及膜／合金界面的空洞处，以后扩展至膜内，导致膜发生剥落离子注入Y 显著改善了氧化膜的抗剥落性能．注入Y 明显减少了界面缺陷的数量及减小了缺陷的平均尺寸．     

等离子喷涂热障涂层微裂纹模拟研究

采用有限元法模拟了片层粒子中微裂纹的萌生和扩展过程。模拟结果表明,在特定的基体粗糙表面上,横向裂纹在垂直方向(Y方向)应力作用下沿片层粒子与基体界面附近开裂,横向裂纹平均长度lh=0.37ds(ds为片层粒子直径);而纵向裂纹则由于在片层粒子的腰部区域存在几何突变,在该处呈现出更高的水平方向(X方向)应力,导致裂纹大部分以近乎与基体垂直角度贯穿片层粒子腰部区域,并普遍优先于横向裂纹开裂,纵向裂纹平均长度lv=0.37hs(hs为片层粒子厚度)。研究发现,横向裂纹长度随撞击速度的增大而变长,而纵向裂纹长度随撞击速度的增大而变短。     

引入不同Ti源对铝硅熔体中原位TiAl3相合成的影响

采用熔体接触反应法铸造了原位TiAl_3/Al-12Si复合材料,研究了引入不同Ti源(Ti粉、海绵钛颗粒)作为原位反应体系对Al-12Si复合材料中原位TiAl_3相形貌的影响。结果表明:当Ti粉作为原位反应体系参与反应时,生成的TiAl_3相形貌多为针状,横向尺寸约2μm,纵向尺寸为10～150μm,随着加入Ti粉量增加,TiAl_3长径比呈减小趋势;当海绵钛作为原位反应体系参与反应时,生成的TiAl_3相形貌为针状、板片状、块状等,横向尺寸为2～10μm,纵向尺寸为50～300μm,随着海绵钛添加量增加,TiAl_3长径比减小;部分原位生成的Al-Ti间金属化合物为Si原子固溶于TiAl_3中形成的TiAlSi三元相。     

烧结温度对WC-15%(Co-Ni)粗晶硬质合金组织及性能的影响

本文以WC-15%(Co-Ni)粗晶硬质合金为研究对象,采用扫描电镜、金相组织观察、硬度、钴磁、矫顽磁力、密度、横向断裂强度、断裂韧性测试等试验手段,研究了不同烧结温度对合金的组织结构及性能的影响。结果表明:烧结温度对WC-15%(Co-Ni)合金组织结构有明显的影响,随着温度的升高,晶粒尺寸逐渐增加,粗细晶尺寸差异减小;烧结温度对WC-15%(Co-Ni)合金性能有较大影响,随着温度的升高,磁力值下降,而硬度、横向断裂强度和断裂韧性呈现先增加后降低的趋势;本实验条件下的WC-15%(Co-Ni)粗晶合金烧结温度在1 460℃时综合性能最佳。     

基于正交试验的大尺寸平面磨削淬硬研究

在平面磨床上采用"纵向往复进给+横向间歇进给怕勺方式对40Cr钢进行大尺寸平面磨削淬硬正交试验,研究了横向截面上软化带宽度与各因素之间的变化规律。结果表明:随磨削深度的增大或工件进给速度的减小,软化带宽度增大,而随着重磨区宽度的增大,软化带宽度则先减小后增大;各因素对软化带宽度的影响顺序为工件进给速度v_w重磨量C_r磨削深度a_p;最优磨削淬硬参数组合为V_w=0.8 m/min,C_r=1mm,a_p=0.1mm。     

压射速度和浇注温度对Al-10%Si合金组织与硬度的影响

基于液态压铸技术,研究了压射速度和浇注温度对亚共晶Al-10%Si(质量分数)合金组织与硬度的影响规律.结果表明:随着压射速度的增加,试样的硬度总的趋势是减小的,而试样的晶粒尺寸先减小而后增大:浇注温度对试样的晶粒尺寸和硬度值有明显影响,较高的浇注温度有利于获得晶粒尺寸细小,硬度值高的试样:当压铸工艺参数(增压压力16MPa、模具温度150℃、压射速度2.5m/s、浇注温度720℃)适宜时,Al-10%Si合金试样的硬度可达到57.9HBS,晶粒尺寸只有13.54μm.     

显微组织与晶体学织构对X80管线钢拉伸强度各向异性的影响

利用室温拉伸试验检验了X80管线钢中厚板与轧向成0°(纵向)和90°(横向)方向的屈服强度和抗拉强度,通过金相观察和电子背散射衍射(EBSD)技术对管线钢组织形貌、晶界分布和晶粒尺寸进行了分析,用X射线衍射测算了钢板的取向分布函数(ODF),讨论了显微组织特点和晶体学织构对管线钢拉伸强度各向异性的影响。结果表明:具有不同横、纵向拉伸强度的试样,横截面和纵截面组织类型和形貌基本相同,且横截面均具有较小的晶粒尺寸;织构是造成管线钢拉伸强度各向异性的主要原因。     

TA15钛合金大型复杂构件等温局部加载过渡区宏微观变形研究

基于DEFORM3D平台,针对大型复杂构件建立了等温局部加载有限元模型,模拟分析了成形参数对过渡区成形和微观组织演化的影响规律.结果表明:随过渡区宽度的增加,过渡区纵向筋和横向筋之间的凹陷增大,平均晶粒尺寸减小;随加载道次的增加,过渡区纵向筋和横向筋之间的凹陷减小,平均晶粒尺寸减小;随锻造温度的升高,加速度的减小其平均晶粒尺寸增大;只采用局部加载成形方式时,过渡区纵横筋充填不均匀,平均晶粒尺寸较小:采用先局部加载后精整的变形方式时,过渡区纵横筋的充填较好,平均晶粒尺寸较大.     

考虑多腐蚀缺陷作用效应的海底管道失效压力分析

目的研究多种腐蚀缺陷及多腐蚀缺陷间相互作用对管道失效的影响,提出考虑多腐蚀缺陷作用效应的管道失效压力计算方法。方法基于腐蚀缺陷压力管道全尺寸压力爆破试验数据,采用有限元方法分析含不同尺寸多腐蚀缺陷的管道失效压力,提出重叠腐蚀缺陷相互作用系数概念,并将其应用到重叠腐蚀缺陷管道失效压力的计算中。结果腐蚀缺陷间不同的轴向间距及环向间距均对多腐蚀缺陷相互作用有显著影响,从而影响管道失效压力。多腐蚀缺陷间相互作用存在临界范围,且不同腐蚀缺陷尺寸对其相互作用临界值影响不同。当管道存在"十"字形重叠腐蚀缺陷时,失效压力明显降低。重叠腐蚀缺陷顶层缺陷的几何尺寸是决定失效压力变化趋势的主要原因,即随着顶层腐蚀缺陷轴向长度及深度的增加,失效压力出现大幅降低;而随着顶层缺陷宽度的增加,失效压力下降趋势缓慢。结论腐蚀缺陷几何尺寸是影响管道失效压力及腐蚀缺陷间相互作用的重要因素,结合腐蚀缺陷间相互作用系数能够有效进行多腐蚀缺陷管道的失效压力分析计算。     

焊接工艺对SUS301L不锈钢残余应力的影响

基于二维探测器的X射线衍射法,研究MIG焊、激光焊和激光-MIG复合焊的SUS301L-MT不锈钢接头的残余应力分布。结果表明:3种焊接工艺所得接头的残余应力分布趋势均呈"M"形;焊缝及热影响区内为拉应力,母材区域为压应力,应力峰值均出现在热影响区内;MIG焊接头具有最高的纵向残余应力(631 MPa)和横向残余应力(400 MPa),激光焊和激光-MIG复合焊接头的残余应力值基本相同,纵向和横向分别约为490 MPa和360 MPa。     

模拟深海压力对2种低合金钢腐蚀行为的影响

通过腐蚀失重、电化学测试、锈层分析和微观形貌观察研究了海水压力对不同成分2种低合金钢(X和Y)腐蚀行为的影响.结果表明,X钢更易受到海水压力的影响而被加速腐蚀.深海压力均加速了2种低合金钢的阳极溶解速度;压力对于X钢的氧扩散还原过程影响很小,而海水压力的增加导致Y钢阴极电流密度降低的原因是腐蚀产物直接参与了阴极还原反应...     

面外拘束效应对单边缺口拉伸试样断裂韧性的影响

采用API X90管线钢,对不同厚度的单边缺口拉伸(SENT)试样进行断裂韧性实验,并结合全场应变测量技术和断口分析,研究SENT试样面外拘束(试样厚度)对裂纹尖端张开位移(CTOD)的影响。结果表明,在相同的载荷水平下,随着试样厚度的增加,最大纵向应变峰值急速下降,高纵向应变区域由裂纹尖端迁移至距裂纹面一定距离的未开裂侧,裂纹尖端的塑性变形能力降低。CTOD值对厚度变化很敏感,随着试样厚度的增加而降低。当试样厚度宽度比≥4时,临界CTOD值达到下平台并保持基本不变。因此,在管线工程设计中,可将试样厚度宽度比等于4作为SENT试样断裂韧性与试样厚度无关的一个参考试样尺寸。     

轧制差厚板盒形件充液拉深成形的数值模拟

为了解决轧制差厚板在拉深成形过程中的破裂、起皱、过渡区移动等缺陷问题,应用充液拉深方法完成差厚板零件的成形。通过数值模拟技术,对轧制差厚板的充液拉深成形性能进行研究,完成差厚板盒形件充液拉深成形的仿真,对比分析充液拉深成形与普通拉深成形的优势,讨论液体压力对于差厚板成形性能的影响。结果表明,采用充液拉深技术能够改善差厚板的成形性能。随着液体压力的增加,厚度减薄率呈现先减小后增大的趋势,而过渡区移动量则逐渐减小。大尺寸的差厚板对液体压力的变化更为敏感,但无论对于哪种尺寸的板料,采用合适的液体压力均能够获得高质量的差厚板零件。     

高速列车铝合金车体枕梁搅拌摩擦焊接头残余应力分布特征

采用超声波法对铝合金枕梁部件搅拌摩擦焊(FSW)接头和熔化极气保护焊(MIG)接头分别进行了残余应力测量。结果表明,FSW固相焊接头的纵向应力和横向应力均为拉伸残余应力,其中纵向应力水平远高于横向应力。纵向应力在FSW焊缝两侧呈不对称分布特征,在搅拌头的前进侧应力值较高,而在返回侧应力值较低,最高应力位于前进侧的轴肩作用边缘处。MIG熔化焊接头在焊缝及近缝区的纵向应力和横向应力也为拉伸残余应力,且在MIG焊缝两侧呈对称分布特征,其中纵向应力高于横向应力,最高应力位于焊缝及热影响区。     

pH值对Bi-YIG纳米颗粒尺寸的影响

用共沉淀法制备了铋掺杂的钇铁石榴石(Bi-YIG)纳米颗粒.选择pH值分别为9,10,11和12进行沉淀.通过透射电镜(TEM)观察纳米颗粒的大小、分布,以及前驱体的结构,发现颗粒的尺寸随着pH值的增大而减小,当pH为12时达到最小,粒径在10 nm左右;前驱体的结构在pH值等于9,10和11时成网络状,并随着pH值的增大网络越来越连续,当pH值等于12时前驱体为一个个分散的颗粒.通过对前驱体结构的分析,分别从热力动力学和胶体化学两方面推测了pH值对颗粒大小及尺寸影响的机理.对不同pH值下制备的Bi-YIG纳米颗粒做了X射线衍射(XRD),并分析了pH值对石榴石相合成的影响.