ACOUSTIC EMISSION FROM SOLIDIFICATION OF Sn-Bi BINARY ALLOY

应用高灵敏度声发射装置成功地测定了Sn-Bi系凝固时的声效应。系统地研究了Sn-Bi系凝固过程中的声发射特性。发现后者与材料特性、合金成分和凝固过程有关。用声发射技术能测定该二元系的相图,且能对凝固过程进行动态跟踪。这说明声发射技术有可能成为研究金属和合金凝固结晶动力学微观机制的有力手段,它在金属的凝固铸造理论及工艺研究中有一定的应用前景。     

铝合金凝固过程的声发射及氢气析出过程

采用声发射测试技术,对Al-Si和Al-Cu系合金凝固过程进行监测,证实合金在凝固过程中存在声发射现象,表现为两个声发射信号计数率峰,两个峰的总计数都随着合金中气体含量增加而增高。本文对Al-Si,Al-Cu合金系产生声发射现象的机理进行了探讨,同时,借助其它实验手段证实了声发射信号与合金凝固中气体析出有很好的对应性。第一个计数率峰与气泡在枝晶臂间形核相吻合。第二个计数率峰与凝固末期的枝晶间拉裂现象相对应,可能是氢在枝晶间析出和聚集产生高压氢导致的拉裂。     

声发射技术在磨削及其研究中的应用

本文综述了声发射技术在磨削及其研究中的应用情况,对声发射技术在磨削质量的在线检测、磨削过程监视及砂轮参数的测定等方面的应用进行了具体研究探讨。     

微电子封装低温Sn-xBi-yM合金钎料研究现状与展望

小型化、多功能电子产品的发展使器件在封装和组装过程中面临热损伤和基板翘曲等问题。为了减小电子封装和组装过程对芯片和器件的热影响,需要研究和开发低熔点的互连材料。锡铋（Sn-Bi）合金钎料由于低熔点、低成本、良好的润湿性和机械强度等特性受到了广泛关注,但是其中脆性Bi相的偏析却不利于器件的长期服役可靠性。通过在Sn-Bi钎料中添加合金元素构成Sn-xBi-yM形式的合金钎料可以有效改善Sn-Bi合金钎料及其焊点的服役可靠性。本文从钎料合金化的角度出发,分析并总结了不同合金元素对Sn-Bi钎料的熔点、润湿性、微观组织、机械性能、界面反应及可靠性的影响。并根据现有的研究成果,展望了锡铋合金钎料未来的发展方向。     

Sn-Bi合金介质压力成形下轻质铝板的成形性

提出了Sn-Bi合金介质压力成形方法，利用Sn-Bi合金介质的热敏感特性，通过温度控制其流变行为，可以改变板材压边区的流动状态，同时可实现板材的无压边成形。采用欧拉-拉格朗日自适应网格建立了有限元模型，分析了Sn-Bi合金介质的厚度对成形板材在成形过程的应力、应变和板材厚度分布的影响。揭示了Sn-Bi合金介质压力成形下抑制起皱、破裂的机理。数值模拟结果与试验结果一致，Sn-Bi合金介质压力成形可改善板材成形应力分布，提升板材成形材料流动均匀性，抑制板材失效，为板材的无余量防皱成形方法提供了理论依据。     

Sn合金的加压等温凝固研究

采用加压等温凝固的方法,研究了其对纯Sn及Sn合金组织的影响。结果表明:液态纯Sn分别在312 MPa、499 MPa和749 MPa压力下凝固,液态Sn-Bi和Sn-Bi-Cu合金在749 MPa压力下凝固都得到了等轴晶组织。过热金属液在高压作用下,提高了熔点,产生过冷度,导致金属液在整个体积内凝固,获得了等轴晶组织。     

旋转磁场及Ce对Sn-Bi合金凝固组织的影响

研究了旋转磁场及Ce对Sn-Bi合金凝固过程的影响。试验结果表明,对Sn-55Bi亚共晶合金,旋转磁场能显著地细化晶粒,抑制初生相Sn的生长,改善组织;对Sn-65Bi过共晶合金,施加旋转磁场消除了组织不均匀的现象,但对初生相Bi的细化作用不大;在Sn-65Bi过共晶合金中加入1%(质量分数)的Ce后施加旋转磁场,明显抑制了初生相的生长,大块Bi相得到显著细化,分析认为这是由旋转磁场及Ce共同作用的结果。     

功率超声影响金属及其复合材料凝固的研究进展

介绍了功率超声的基本特性及其在凝固过程中的工作原理,综述了功率超声在金属及其复合材料凝固过程以及凝固组织的作用和影响等方面的研究现状.提出了功率超声能有效影响合金及其复合材料的凝固过程,是改善材料凝固组织,提高力学性能的有效方法,并对功率超声在金属及其复合材料上的应用进行了展望.     

二元铝铁合金凝固过程的差热分析研究

采用差热分析技术研究了二元铝铁合金的凝固过程;考察了冷却速度及合金成分对凝固过程及显微组织的影响,并测定了不同成分铝铁合金的凝固潜热。     

无润滑条件下金属板材凸模胀形声发射检测

应用声发射技术检测了无润滑条件下的金属板材凸模胀形过程，应用所得的声发射特性曲线分析了凸模胀形的变形过程，得出了有益的结论。     

防喷器壳体材料拉伸过程的声发射特性试验

采用声发射技术研究了防喷器主壳体材料ZG25GrNiMo的拉伸破坏过程。运用声发射参数分析方法分析了该材料在不同破坏阶段的声发射特性。分析结果表明,在材料屈服、塑性变形及断裂过程中的声发射特性具有明显的不同,且不同损伤模式的信号频谱存在明显的差异。     

复合材料拉伸过程的声发射特性研究

为了研究16MnR／0Cr18Ni9Ti复合材料断裂过程的声发射特性,可以利用声发射技术对16MnR／OCr18Ni9Ti复合材料试件的拉伸过程进行全程监测。研究表明,材料拉伸断裂过程中,声发射信号丰富明显,可测性良好,并且不同破坏阶段的声发射信号具有不同的特征。通过对不同拉伸阶段声发射信号的参数分析,可以了解材料不同变形阶段的声发射特性,并据此来分析材料损伤的发生、发展及演变过程。与传统的力学试验方法相比,声发射技术在研究复合材料断裂过程方面具有明显的优势。     

喷射成形快速凝固技术在铝合金中的应用

喷射成形作为一种新兴的快速凝固技术,已经被广泛地应用于研制和开发各种高性能的快速凝固材料,近年来发展非常迅速。叙述了喷射成形技术在高强铝合金系,高比强、高比模量Ａｌ－Ｌｉ合金系,低膨胀、耐磨Ａｌ－Ｓｉ合金系,耐热、高强Ａｌ－Ｆｅ合金系及铝基复合材料等方面的研究概况及应用;着重讨论了该技术对不同系列铝合金的组织和性能的影响。     

Al-Mg-Si合金的凝固过程

研究了Al Mg Si合金的凝固过程 ,用不同方法测量了合金成分与冷却速度对该合金系铸态组织的影响。通过形态分析确定了Al Mg Si合金的凝固顺序 ,用EPMA测定了非平衡过程的溶质分布 ,并发现FeSiAl4～ 5相成分在高冷速时为FeSiAl5,而在低冷速时为FeSiAl4。晶界附近发现了无溶质带 (NSZ) ,并从固态扩散和凝固溶质再分配两个方面分析了NSZ的形成原因。     

改善Sn-Bi系无铅钎料力学性能的研究进展

电子产品微型化、集成化、绿色化促进了无铅钎料的发展。Sn-Bi系钎料以其优良的综合性能成为近年来比较有发展潜力的低温无铅钎料之一,但是Sn-Bi系钎料中Bi的脆性在很大程度上限制了其应用。综述了Ag、Cu、Zn、Sb、Ni、稀土元素以及冷却方式和温度对Sn-Bi系钎料力学性能的影响及机理,并展望了改善Sn-Bi系钎料力学性能的研究方向。     

Al-Si-Mg三元合金的溶质分凝及其对凝固过程的影响

从热力学角度分析了三元合金凝固过程中的溶质分凝行为, 利用耦合热力学计算技术研究了Al-Si-Mg三元合金溶质分凝因数在凝固过程中的变化规律, 获得了其与固相体积分数的定量关系, 进而预测了不同条件下Al-Si-Mg三元合金的凝固过程和相析出规律. 实验发现三元合金中溶质分凝因数在凝固过程变化巨大, 采用二元系中的参数使得对共晶种类和共晶分数的预测均与实验值有较大偏差. 采用耦合热力学计算技术, 获得了分凝因数在凝固过程中的变化规律, 使预测值更好地吻合于实验结果.     

声发射技术在混凝土研究中的应用

混凝土声发射特性的研究已有近４０ａ（年）的历史,研究证实它与混凝土性能有重要的关系。结合作者在这方面的研究工作,分析和回顾了声发射技术在混凝土研究中的应用和发展,并指出声发射技术在研究混凝土性能的一个重要手段。     

声发射信号特征参数分析方法在镁铝合金拉伸试验分析中的应用

介绍了声发射信号特征参数及简单参数分析方法。用声发射技术监测了镁铝合金的拉伸过程,对比分析了拉伸特性曲线和声发射分布图随时间的变化规律,发现声发射事件计数和幅值能很好地反映拉伸的不同阶段。对信号参数进行关联分析,事件计数和能量关联在时间上的分布能很好地区分拉伸过程中的声源,也能很好地区分拉伸的不同阶段。     

声发射技术在氧化膜破裂监测中的应用

在高温腐蚀领域,声发射技术是一种最有效且具有极高灵敏度的监测氧化膜破裂的技术.通过分析声发射计数,可以判断氧化膜首次发生破裂的时间及最后破裂的程度.如对声发射频谱进行分析,则可以判别氧化膜内发生塑性变形、开裂及剥落的过程.利用声发射技术还可以测量氧化膜/合金界面处预存物理缺陷大小及分布.此外,将声发射技术与其它技术结合,可建立全新的分析测试系统.综述了声发射技术用于监测氧化膜破裂的原理和方法,以及多种性能测试方面的应用与新发展.     

剪切力下半固态Sn-52Bi合金组织演变与塑性的研究

采用机械搅拌的半固态铸造技术制备Sn-52Bi合金,探索了不同固相率下剪切力和作用时间对半固态Sn-Bi合金组织和塑性的影响。结果表明,在近液相线的146℃(固相率为4%),搅拌速度为320 r/min和搅拌6 min的工艺条件下,制备出分布均匀、直径约10μm球状初生相的半固态Sn-52Bi合金,其伸长率为31.3%,与在180℃下的合金金属熔液直接水冷凝固而成的相比提高了74.8%。随着剪切力作用时间的延长和半固态合金浆料中固相率的增加,半固态浆料的初生相易发生团聚,所制备的半固态Sn-Bi合金初生相为分布不均的蔷薇形或椭圆形,合金伸长率下降。