微孔几何轮廓对浮环气膜密封动压润滑特性的影响

目的 充分研究微织构几何轮廓对浮环气膜密封润滑特性的影响,调节微尺度流动,提高密封综合性能,为气膜浮环密封的优化设计提供理论基础。方法 基于气膜润滑理论,建立表面织构化浮环密封的润滑模型,以圆形、正方形、椭圆形、三角形4种轮廓微织构孔为研究对象,采用有限差分法对流体动压控制方程进行数值求解,获得密封间隙内气膜压力分布,通过试验验证理论模型的正确性和有效性,并考察不同几何轮廓的微织构孔对浮环密封性能的影响规律。结果 微织构孔均可产生显著的流体动压效应,具有三角形轮廓特征的微织构孔在综合密封性能上表现出最佳效果,其次是椭圆形、正方形,最后是圆形。在相同工况条件下,不同几何轮廓的微织构孔对密封性能参数的影响具有相似的规律。其中,转速、压力和偏心率的增大均可提高气膜浮升力;随着压力和偏心率的增加,泄漏率迅速升高,随着转速的升高而缓慢下降;气体摩擦力随着转速、压力和偏心率的升高而升高。结论 在轴套表面合理设计微纹理,并对不同几何轮廓微孔所适应的工况参数进行了研究,明确了不同工况下织构类型的选择和优化。研究结果可为浮环气膜密封的轴套加工制造提供理论依据,具有实际应用价值。     

Impact of silver sulphides on gold cyanidation with polymetal sulphides

Gold leaching was influenced in association with silver and polymetal sulphide minerals. A packed bed was adopted to single out the galvanic and passivation effects with four sets of minerals: pyrite–silica, chalcopyrite–silica, sphalerite–silica and stibnite–silica. Pyrargyrite enhanced Au recovery to 77.3% and 51.2% under galvanic and passivation effects from pyrite (vs 74.6% and 15.8%). Pyrargyrite in association with sphalerite also enhanced Au recovery to 6.6% and 51.9% (vs 1.6% and 15.6%) under galvanic and passivation effects from sphalerite. Pyrargyrite associated with chalcopyrite retarded gold recovery to 38.0% and 12.1% (vs 57% and 14.1%) under galvanic and passivation effects. Accumulative silver minerals enhanced Au recovery to 90.6% and 81.1% (vs 74.6% and 15.8%) under galvanic and passivation impacts from pyrite. Silver minerals with sphalerite under galvanic and passivation effects enhanced Au recovery to 71.1% and 80.5% (vs 1.6% and 15.6%). Silver minerals associated with chalcopyrite retarded Au recovery to 10.2% and 4.5% under galvanic and passivation impacts (vs 57% and 14.1%). Stibnite retarded Au dissolution with pyrargyrite and accumulative silver minerals. Pyrargyrite and accumulative silver enhanced gold dissolution for free gold and gold associated with pyrite and sphalerite. Gold dissolution was retarded for gold and silver minerals associated with chalcopyrite and stibnite.     

Biological issues in materials science and engineering: Interdisciplinarity and the bio-materials paradigm

Biological systems and processes have had, and continue to have, important implications and applications in materials extraction, processing, and performance. This paper illustrates some interdisciplinary, biological issues in materials science and engineering. These include metal extraction involving bacterial catalysis, galvanic couples, bacterial-assisted corrosion and degradation of materials, biosorption and bioremediation of toxic and other heavy metals, metal and material implants and prostheses and related dental and medical biomaterials developments and applications, nanomaterials health benefits and toxicity issue, and biomimetics and biologically inspired materials developments. These and other examples provide compelling evidence and arguments for emphasizing biological sicences in materials science and engineering curricula and the implementation of a bio-materials paradigm to facilitate the emergence of innovative interdisciplinarity involving the biological sciences and materials sciences and engineering. Enhanced for the Web This article appears on the JOM web site (www.tms.org/JOMPT) in html format and includes links to additional on-line resources.     

高品质钢炼钢—连铸过程的精益制造

阐述了高品质钢炼钢—连铸过程的精益制造系统技术架构与内容,将冶炼高品质钢转炉终点的精准控制技术、连铸凝固冷却过程的精益控制技术、炼钢—连铸过程工序运行的协调与控制技术、精细生产计划与调度技术和生产调度模型与工序工艺模型的协同、以及诸项技术与MES的接口技术进行综合集成,形成以生产工序工艺控制、流程运行协调控制及生产计划与调度协同优化为支撑的系统技术体系与集成解决方案,并在方大特钢进行实施,取得良好的经济效益与社会效益。     

P-RE对过共晶Al-Si合金组织和性能的影响

采用P和RE对过共晶Al-Si合金进行复合变质处理,在不同P和RE添加量下对合金显微组织和力学性能进行了分析和测量。结果表明,P和RE复合变质对初晶硅和共晶硅均有很好的变质效果,初晶硅尺寸明显减小且棱角钝化,共晶硅由原来的长针状变为颗粒状。加入(质量分数,下同)0.08%P和0.6%RE时,合金的微观组织和力学性能同时达到最佳,室温和高温抗拉强度分别达到306MPa和187MPa,与未变质合金相比,提高了20%和34%;室温和高温伸长率分别达到0.48%和1.58%,与未变质合金相比,提高了40%和88%。     

精密管棒材数字成像无损探伤和测量系统

精密管材和棒材广泛用于核能和航空航天等领域,其细微缺陷探伤和尺寸精密测量极为重要。为此研制了精密管棒材数字成像无损探伤和测量系统。该系统由超声纵、横向缺陷探伤、超声尺寸测量、涡流探伤等子系统组成,实现了管材内壁、外壁纵横向缺陷超声探伤,棒材内部缺陷超声纵波探伤,棒材纵向缺陷超声横波探伤;棒材周向、径向缺陷超声横波探伤;管材壁厚超声测量,管材、棒材直径超声测量,管材、棒材椭圆度超声测量;管材、棒材缺陷涡流穿过式探伤及异物(渗碳等)检测,管材、棒材材料背景噪声穿过式涡流检测,管材、棒材旋转点式涡流探伤。各检测子系统均依据轴向编码器和周向编码器进行缺陷检测和尺寸测量的时基线记录显示、B扫显示和C扫成像显示,实现了高灵敏度、高分辨力、高可靠性的管材和棒材无损检测。     

油溶性有机减摩抗磨添加剂的研究进展

随着科学技术的不断进步,摩擦学研究发展迅速,一些新型的润滑领域相继出现,伴随而生一些新型润滑技术和材料,使得机械运行稳定性和寿命逐渐增加。机械运转关键润滑部件（如轴承、齿轮、涡轮等）的稳定性对设备的长效和可靠运行起到了决定性作用,其中,满足润滑部件长效运行的关键技术在于润滑油的品质和优良的润滑稳定性。全配方润滑油中基础油的质量是根本,润滑添加剂对润滑油综合性能具有重要影响,而减摩抗磨添加剂是润滑油中最重要的添加剂。综述了近10年润滑油常用的有机减摩抗磨添加剂的研究进展,根据减摩抗磨添加剂的类别,详细综述了磷系减摩抗磨添加剂、硫系减摩抗磨添加剂、硼系减摩抗磨添加剂、含氮杂环化合物及其衍生物减摩抗磨添加剂、离子液体减摩抗磨添加剂,并对其发展状况和减摩抗磨机理进行了探究。最后对上述几类减摩抗磨添加剂存在的问题进行了简要分析,并对其未来发展趋势进行了展望,对减摩抗磨添加剂的发展方向和面临的问题提出了几点建议和意见。     

电磁搅拌移动装置在马钢圆坯连铸机中的应用

主要介绍了二冷和末端电磁搅拌移动装置在马钢电炉厂圆坯连铸机的设计应用,根据工艺二冷和末端电磁搅拌要求,对二冷和末端电磁搅拌进行合理布置和设置移动装置,实现在线完成二冷和末端电搅的移动和定位,优化二冷和末端电搅位置,对提高电搅效果,有助于提高铸坯质量;同时实现二冷和末端电磁搅拌可实现在线快速更换,对提高了维修和生产效率;提高铸坯合格率和生产高品质铸坯发挥了重要作用。     

Scalability in manufacturing systems design and operation: State-of-the-art and future developments roadmap

The paper covers the main design, management and operational aspects of scalability in manufacturing systems (MS). It promotes scalability as an area of research of MS theory and practice in order to enhance techniques and methodologies in existing MS paradigms using advanced and emerging design and management approaches and ICT, and meet challenges of emerging MS paradigms and support their promotion and effective and efficient deployment in practice. The paper presents an introduction to scalability, state-of-the art in manufacturing and computer science, and related applications including manufacturing and education and a roadmap for future research and developments.     

面向中小门窗加工企业的云制造服务平台

根据我国中小门窗加工企业目前存在的问题和云制造的特点,建立了中小门窗加工企业云制造平台的体系架构,分析了中小门窗加工企业云制造平台的运行模式,提出了中小门窗加工企业云制造平台的服务模式,总结了中小门窗加工企业云制造平台实现的关键技术,并通过应用案例进一步验证了门窗加工业云制造平台对中小企业门窗制造资源的集成以及通过云平台可按需获取制造资源和能力,有助于提高中小门窗加工企业的生产能力。     

Testing and Modelling of Material Response to Deformation in Bulk Metal Forming

As the virtual prototyping of forming operations and systems becomes a real prospect for industries, reliable and versatile simulation software must be created to efficiently and accurately predict the events products and processes are subjected to. Useful and efficient models and tests able to evaluate the different aspects of the material response to plastic deformation are among the most critical prerequisites. The knowledge of how the material performs during and after deformation has, in fact, a great impact on product design and manufacturing decisions.This paper attempts to critically assess the modelling and testing approaches and techniques for predicting material response that are available today and then to discuss the latest developments in research labs and industrial applications in the fields of modelling and testing. The emphasis is on what is changing and must still change in order to provide industrial process designers with more useful models and efficient tests that can meet the increasing demand for accurate processes and product simulation.     

刀具涂层材料的最新研究进展

随着难加工材料和绿色干切削等先进加工技术的开发与广泛应用,刀具切削环境日益严苛,刀具涂层材料不断更新换代。涂层材料已由最初的二元涂层逐渐发展成三元及多元涂层,结构由单层逐渐向多层、梯度、复合结构转变。首先总结了几种常用二元涂层的性能和特点。再以Ti基和Cr基三元及多元涂层为例,阐述了掺杂元素对涂层微观结构和性能的影响及强化机制,分析了多元涂层的研究现状和面临的难题,以及多种掺杂元素的协同作用机制。还讨论了纳米晶/非晶复合结构涂层、纳米多层涂层以及梯度涂层的结构优势及研究现状,介绍了金刚石、类金刚石和立方氮化硼三种超硬涂层以及具有低摩擦因数软涂层的特点和研究进展。最后介绍了近几年研究的热点涂层(如高熵合金涂层、含氧涂层和多元多层复合涂层)的研究现状,并对刀具涂层的未来发展方向进行了展望。     

基于SIMOTION D425的自动化柔性制造单元设计

为了提高多品种、小批量产品的制造柔性和生产效率,缩短制造周期,公司设计、制造了一套自动上下料装置,并将原有的数控机床进行改造,最后集成为一台自动化柔性制造单元。文中自动上下料装置电气控制系统采用西门子SIMOTION D425运动控制器,数控机床为SIEMENS 810D数控系统。应用证明,该单元具有良好的操作性和可靠性,极大的降低了人员劳动强度,提高了劳动生产率。     

Au与Au合金材料近年的发展与进步

总结与评述了自本世纪以来Au与Au合金材料在科学技术与应用方面取得的一些新进展,其内容包括Au与Au合金冶金学研究、Au与Au合金新材料和新的加工制备技术3个方面.在冶金学方面,简单介绍了某些新的Au合金相图研究和Au合金向多元合金化和微合金化方向的发展.新的Au与Au合金材料研究包含电气工业用新材料、电子工业用新材料、饰品与牙科新材料及先进复合材料和涂层材料等.Au材料的加工技术也获得了新的发展.最后,总结和评述了Au与Au合金材料应用的发展趋势.     

固溶处理对双相不锈钢组织性能的影响

研究对比了一种铁素体-奥氏体双相不锈钢铸态和1050℃固溶处理后的组织与性能。对固溶处理前后δ-铁素体,γ-奥氏体及σ相形貌、成分及拉伸断口形态进行了研究与分析。实验结果表明:试验用双相不锈钢的铸态组织为γ-奥氏体、δ-铁素体和σ相;经1050℃固溶处理后σ相溶解,塑性指标较铸态时有所升高,其中屈服强度与断面收缩率升高较明显。     

模具并行工程系统研究

在综述模具并行设计方法的基础上,论述了模具并行工程系统的实施方案,提出了模具并行工程组织与系统结构、基于特征的知识表达与信息共享机制、模具计算机辅助报价与成本分析方法,以及综合应用知识推理、成本分析、CAE模拟等多种手段的并行设计执行机制。     

激光熔覆Ni625/WC涂层的减振降噪和摩擦磨损性能

为了提高汽车和高铁制动盘的耐磨性和减振降噪性能,对激光熔覆Ni625和WC复合涂层的减振降噪和摩擦磨损性能进行研究,其中粉末配比和熔覆加工工艺参数方案采用均匀分布法设计。利用UMT-Tribolab摩擦磨损试验机进行摩擦磨损试验,并分析摩擦因数的稳定性;在摩擦磨损试验的同时,利用北京东方振动噪声研究所开发的数据采集分析系统,采集并分析处理振动和噪声信号;通过白光干涉仪表征熔覆层磨损形貌及磨损量;在对摩擦磨损和振动噪声试验结果分析的基础上,建立模糊综合评价模型,并确定出最优激光熔覆工艺参数为:激光功率2 k W、进给速度600 mm/min、送粉盘转速4.5 r/min、保护气体流量15.1 L/min、送粉气体流量5.4 L/min、WC的质量占比10%。研究成果对汽车和高铁铸铁制动盘的表面改性具有重要意义。     

包钢6号多功能连铸机的设计特点及生产实践

包钢钢联股份有限公司6号连铸机是一台既能生产方坯、圆坯,又能生产扁坯的多功能连铸机,具有对市场需求适应性高,产品质量好,产量高、易于维护等优点。介绍了铸机的主要工艺和设备特点,以及满足方、圆、扁坯产品生产的质量保证的先进技术。铸机先进的新技术主要有：全板簧电动缸非正弦振动技术、气水雾化和高压全水两种冷却技术、结晶器液面自动检测和控制系统、结晶器电搅和末端电搅拌技术、多机架连续矫直技术、快速更换中间包技术等。     

高端冷轧箔带形状/性能协同测控现状及趋势预测

随着柔性屏、微型机电、医疗仿生、环保节能等高端产品的快速发展和迅速产业化,不同材质、规格的特种合金箔带的市场需求和质量要求水涨船高,尤其以厚度0.1 mm以内的压延箔带原材料,在微成形、微制造、微装备等高端领域不可或缺。然而,在轧制形变过程中,大宽厚比高端箔带受晶粒、织构、表面形貌、瞬态温度和力学状态的影响明显,普遍存在不同程度的尺寸效应和局部失稳现象,不仅直接影响退火组织和精整工艺制度,使箔带生产关联工序繁多,而且形状尺寸和力学性能差异大,间接影响产品质量,导致成本激增。为了从根本上解决难变形合金箔带的形状/性能指标,提高其室温/低温冷轧形变特性和综合性能,不仅需要从微观组织和表面形貌多角度重构传统的各向同性本构关系,考虑晶粒、织构、热、力、位移差异带来的尺寸耦合特征和同步匹配关系,而且还需要从检测仪器仪表、工况误差、大数据聚类评估等角度,协同分析形变、性能之间的逻辑关系和调控规律,从而改善板形、板厚、表面质量、机械性能等指标。基于上述思路,分别从形状/性能表征、形变机理、测控过程、检测装备、数学模型等方面,阐述总结了当前冷轧箔带的研究现状,梳理了瞬态温度、组织形貌、界面形貌、形变形状和力学性能之间的关系,并针对难变形新材料的异步电轧改形改性新工艺和室温增塑增韧成形机制进行了趋势预测,尝试为大宽厚比特种合金箔带形状/性能协同测控的理论研究和快速应用提供新的思路。