Al-Cu-Zn合金溶质分凝的热力学模型

提出了计算多元合金溶质分凝行为的热力学模型，分析了活度法和浓度法两种计算平衡分凝因数方法的异同．应用提出的模型系统地研究了Al—Cu—Zn合金的平衡分凝因数，计算表明，活度法和浓度法的计算结果接近，溶质Cu和Zn的平衡分凝因数在凝固温度范围内随温度增加下降10％左右，Zn和Cu任何一种溶质元素的浓度增加都会降低另一种元素的平衡分凝因数，同时研究了杂质元素对三元Al—Cu基合金中Cu的平衡分凝因数的影响．     

由实验相图和数值模型对Al-1.5Cu-3Zn合金凝固路径的预测

使用DTA和LMC定向凝固淬火技术分别确定了Al-Cu-Zn合金富铝角的液相面和固／液界面溶质分凝因数。基于一维平板模型的枝晶几何形状描述，使用数值模型计算了Al-1．5Cu-3Zn合金凝固过程中的液相浓度和平衡温度。发现在平衡凝固条件下，液相在α相区内结束凝固，Scheil非平衡凝固条件下的凝固过程在单变量线上结束，样品中初生晶相的含量为97．4％，非平衡共晶含量为2．6％；同时分析了液相混合条件对凝固路径的影响。     

Al-Cu-Zn合金单相凝固过程中的溶质截留

在连续生长模型(CGM)基础上，提出了三元合金溶质截留过程中的驱动自由能和界面温度的计算公式，模拟了Al-Cu—Zn合金单相凝固过程中的溶质截留和界面温度行为,在合金两个不同等深面上，界面移动速度增加时，固相线和液相线向同素异型相界T0曲线靠近；随生长速度的增大，分凝系数急剧增加，在界面速度接近溶质扩散速度时，发生完全溶质截留现象，在速度比较低时的计算表明，合金的平衡分凝系数可在冷却速度小于7．1K／s的凝固过程使用；固相成分一定时，界面沮度随生长速度增加而上升，在溶质扩散速度vD处达到极值后界面温度下降；但液相成分一定时，界面温度随生长速度增加而下降。     

钎焊及其设备

1．0％Zn,Ni对Sn-3．5Ag／Cu界面反应及化合物生长的影响;银铜钛合金与立方氮化硼磨粒钎焊界面显微分层结构及形成机理;铝／钛异种合金激光熔钎焊接头界面特性;矩形片式电阻半导体激光钎焊无铅焊点的热循环试验     

钎焊及其设备

1．0％Zn,Ni对Sn-3．5Ag／Cu界面反应及化合物生长的影响;银铜钛合金与立方氮化硼磨粒钎焊界面显微分层结构及形成机理;铝／钛异种合金激光熔钎焊接头界面特性;矩形片式电阻半导体激光钎焊无铅焊点的热循环试验     

时效与冷轧对不同成分Cu-Ni-Si合金性能的影响

研究了时效与冷轧对Cu-3．2Ni-0．75Si-0．30Zn和Cu-1．0Ni-0．25Si-0．10Zn合金性能的影响。结果表明，450℃时效时，未冷轧合金的时效析出相长大速度非常缓慢，析出相与基体保持共格关系，其显微硬度曲线无峰值出现；而经60％冷轧合金的时效析出相则迅速长大，析出相与基体的关系从共格关系逐渐演变为半共格乃至非共格关系，其显微硬度曲线出现峰值。结果还发现，经60%冷轧并时效适当时间后，Cu-3．2Ni-0．75Si-0．30Zn合金的电导率十分接近Cu．1．0Ni．0．25Si．0．10Zn合金的电导率，可以用前者替代后者。     

引线框架铜合金材料与SnAg3.0Cu0.5的界面组织

采用扫描电镜和能谱分析等手段研究了3种不同引线框架用铜合金材料与SnAgCu钎料的界面结构,3种铜合金引线框架材料与SnAg3.0Cu0.5焊膏焊后未经时效的界面组织相似.焊点在160℃恒温时效300 h后,Cu-0.1Fe-0.03P合金、Cu-0.36Cr-0.03Zr合金、Cu-0.38Cr-0.17Sn-0.16Zn合金与SnAg3.0Cu0.5焊膏的界面金属间化合物厚度分别为8.7、7.4、6.2μm,其成分主要为Cu6Sn5,靠近铜合金一侧均有少量Cu,Sn生成.结果表明,Cu-0.38Cr-0.17Sn-0.16Zn合金比Cu-0.1Fe-0.03P合金和Cu-0.36Cr-0.03Zr合金具有更好的焊接可靠性能,Cu-0.38Cr-0.17Sn-0.16Zn合金中的Zn元素在焊点界面的富集有效减缓了界面处原子的相互扩散,使金属同化合物的增长速度降低.     

无铅钎料/Cu焊盘接头的界面反应

研究了无铅钎料Sn-3．8Ag-0．5Cu与Cu焊盘接头Cu-Sn界面金属间化合物的形成与长大机理。采用CALPHAD方法利用Thermo Calc软件进行了Sn-3．8Ag-0．5Cu／Cu合金体系亚稳相图计算,比较了界面处局部平衡时各相形成驱动力大小,预测了体系界面反应过程中的金属间化合物形成类型和反应通道;预测结果表明,界面金属间化合物有Cu6Sn5、Cu3Sn,第一析出相为Cu6Sn5;通过SEM和EDX分析,验证了预测的准确性。根据金属学固液界面的扩散与溶解规律,分析了界面金属间化合物的形成和长大特点。     

硅相对铜在Al-Si-Cu合金中扩散速度影响的研究

测定了铜在单相α合金（Al-1．5wt％Cu-0．4wt％Si）和α＋Si两相合金（Al-1．5wt％Cu．12．5wt％Si）中的扩散系数。单相α合金扩散偶（Al-3．0wt％Cu-0．4wt％Si／Al-0．4wt％Si）和α＋si两相合金扩散偶（Al-3．0wt％Cu．12．5wt％Si／Al-12．5wt％Si）在450—540℃条件下保温72—144h后,用电子探针测定铜原子的浓度分布,并由此计算铜原子在这两种基体中的扩散系数。测定结果表明,硅相的存在能够显著提高铜在该合金中的扩散速度,提高的幅度取决于硅相的体积分数和形貌。     

快速凝固Al-Si基粉末钎料的研制

设计了系列铝硅基合金钎料，采用超音速气体雾化技术制备了钎料粉末。系统地研究了快凝钎料微观组织和焊接性能，优化出一种具有较高综合性能的钎料合金Al-10Si-5Cu-5Zn-0、3RE。研究表明：Al-10Si-5Cu-5Zn-0．3RE快凝粉末钎料的平均直径为0、11mm，组织细小，焊接强度达到了95．8MPa。Zn元素使快凝钎料的熔点显著降低，稀土元素明显改善钎料的润湿性。     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

Development of the technology of ultrasonic welding of components made of Capron tapes

The technology of ultrasonic welding of components made of Capron tapes producing welded joints with high strength parameters has been developed. The numerical values of the main parameters of the conditions of ultrasonic welding of the Capron tapes are determined. It is shown that the increase in the amplitude and welding pressure shortens the welding time. The experimental results show that the Capron tapes are characterized by geometrical homogeneity in both the transverse and longitudinal direction so that the welded joints can be produced both along and across the tape.     

钢材打捆机控制系统智能化技术的研究

钢材打捆机是一种用于轧钢精整工艺的新型自动化设备，其控制系统基于SiemensS7 PLC和TP7触摸屏。系统的智能化技术主要包括：液压高低压自动控制、在线监视、离线故障检测、多台设备协同工作、可视化人机交互技术。本文描述了这些技术的原理与实现方法。     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

高等教育国际化与中国高等教育施化力培育

本文从化层、化型、化向与化力等方面考察高等教育国际化的应然本质属性 ,描述与分析中国高等教育在国际化潮流中表现出的发展态势 ,针对种种态势提出中国高等教育核心施化力培育战略 ,以使中国高等教育乃至世界高等教育真正地走向国际化     

钢管穿孔机主减速机振动分析

宝山钢铁股份有限公司钢管分公司的穿孔机下辊主减速机在大定修前,减速机轴和下辊大电机的振动情况严重,诊断部门对该减速机进行了测振分析,结合对电机振动、减速机振动的频谱分析和对轴承的故障频率成分分析,找出了主减速机振动的原因是轴承损伤。该分析结果与解体检查的结果相一致。     

冲压件小螺纹底孔翻边参数的修正

结合长期的实践体会,分析了冲压件小螺纹底孔翻边参数,对冲压件小螺纹底孔部分翻边参数进行了有效的修正,修正后的参数在长期的运用中效果较佳。     

AGC系统液压缸位移传感器的软修正

针对液压缺模拟位移传感器LVDT存在增益漂移的问题，研究出一套校正方法。其特点是利用轧机上的压力传感器及电动压下位移传感器来校正液压缸位移传感器，得出修正系数k。修正后，AGC系统运行状态明显稳定，控制精度进一步提高。     

Modelling of processes of thermochemical treatment of metals: traditions of Russian scientific school

Abstract

The paper is devoted to 100th anniversary of the outstanding Russian scientist professor Yuriy Mikhailovich Lakhtin – the founder of the world-famous scientific school of surface strengthening of metals and alloys. Lakhtin's scientific school is recognised for its contribution into research of processes of thermochemical treatment of metals and especially of nitriding. Today at the Department of Metal Science and Heat Treatment of MADI his followers continue the traditions of Lakhtin's scientific school. The development of technologies of surface engineering is based on complex modelling of physical processes realised by thermochemical treatment of metals. Thermodynamic models describe the interaction between metals and components of saturating atmosphere and predict phase composition of diffusion layer. Diffusion models of kinetics of saturation of metals allow us to calculate the rate of growth of diffusion layer and regulation of its depth and structure. Structural models determine quantitative dependence between parameters of structure (grain size, dispersed particles, etc.) and mechanical properties. These models allow us to estimate the level of strengthening by control of structural specifics of strengthened layer. On the basis of this complex of models, new efficient technologies of surface strengthening are developed.