TiB_2颗粒尺寸和质量分数对原位自生TiB_2/Al复合材料耐磨性能的影响

采用原位合成法制备了不同质量分数的TiB_2/Al复合材料,从热力学计算和试验两方面进行分析,得出原位自生法合成的复合材料中仅有TiB_2颗粒且稳定存在。借助激光粒度仪、摩擦磨损试验机、扫描电镜等分析了通过萃取试验获得TiB_2颗粒的粒度以及其对TiB_2/Al复合材料摩擦磨损性能的影响。结果表明,TiB_2颗粒尺寸随TiB_2/Al复合材料中TiB_2含量的增加而增加。随着载荷的增加,相同TiB_2含量复合材料的平均摩擦系数呈现减小的趋势,而磨损量快速增加;相同载荷下,随着TiB_2含量的增加,复合材料的平均摩擦系数和磨损量均先减小后增大。通过对磨损表面形貌分析,发现复合材料在试验条件下的磨损机理由粘着磨损转变为粘着磨损和磨粒磨损。     

原位自生TiB_2颗粒对纯铝微观结构和超塑性性能的影响

对TiB_2/Al复合材料的高应变速率超塑性进行了研究。结果表明:材料组织内部生成了尺寸为0.1~2μm,呈六面体形和多边状的TiB_2增强颗粒。搅拌摩擦处理后TiB_2增强颗粒得到细化并且分布均匀。在相同温度下,流变应力对应变速率的变化影响不明显。TiB_2/Al复合材料的伸长率随颗粒体积分数的增大而减小,最大伸长率170%。     

TiB2/Al 复合材料摩擦行为研究

采用挤压铸造法制备TiB_2/Al复合材料并发现其在低载高速下具有自润滑特性,因此借助于摩擦试验研究了载荷、滑动速度、摩擦副对该材料摩擦行为的影响。结果表明,低载高速条件下TiB_2/Al复合材料与GCr15轴承钢室温干摩擦时,随着滑动时间的延长,平均摩擦系数未出现明显的上升或下降过渡现象,仅瞬时摩擦系数呈现出不同程度的湍流波动状态。滑动速度为0.8 m/s时,随着载荷的增大,TiB_2/Al复合材料与GCr15干摩擦的平均摩擦系数基本不变,但瞬时摩擦系数的波动幅度减小,摩擦系数的标准偏差减小。载荷为0.49 N时,随着滑动速度的增大,平均摩擦系数没有明显的变化,在0.165～0.255之间波动。与等速度变载荷时相比,等载荷变速度条件下TiB_2/Al复合材料的摩擦系数分散性比较大。采用GCr15为摩擦副时,TiB_2/Al复合材料的瞬时摩擦系数湍流波动较复合材料自摩擦时要大些。自磨时复合材料的平均摩擦系数为0.08左右,与GCr15对磨时平均摩擦系数为0.18左右。     

原位 TiB_2亚微米颗粒增强铝基复合材料的高温蠕变性能

运用盐-金属反应法制备了亚微米TiB_2 颗粒增强铝基复合材料(TiB_2/AC8A)。TiB_2 颗粒通过钛盐和硼盐与铝合金反应原位生成。对复合材料进行了显微组织观察和高温蠕变性能实验。原位TiB2颗粒的尺寸约为0.5 μm,近似呈球形。TiB_2/AC8A 复合材料具有优异的高温蠕变性能。10 ω/% TiB2原位颗粒(~0.5 μm)增强AC8A 复合材料的蠕变抗力比10 φ/% SiCp(1.7 μm)外加颗粒增强Al 复合材料至少要高两个数量级。10 ω/% TiB_2/AC8A 复合材料表现出高的名义应力指数(11.7~12.5)和名义激活能(265 kJ/mol),其稳态蠕变数据能够用应力指数为8 的亚结构不变模型和门槛应力来解释。TiB_2/AC8A 复合材料的蠕变断裂行为符合Monkman-Grant 关系式。     

原位自生TiB_2/2014?Al复合材料挤压铸造

采用氟盐反应法制备了原位自生5vol.%TiB_2/2014Al复合材料,研究了原位自生复合材料挤压铸造成形工艺,以及挤压铸造对复合材料组织和性能的影响。结果表明:挤压铸造能够制备合格的TiB_2/2014复合材料薄壁铸件;相比2014 Al基体合金,复合材料表现出较差的挤压铸造成形性;挤压铸造可减少铸造缺陷,细化基体组织,显著改善原位自生TiB_2颗粒的分散性;与重力铸件相比,复合材料挤压铸件的力学性能显著提高。     

Al_2O_3/TiB_2/Al复合材料的微观结构和高温力学性能（英文）

以细雾化铝粉和TiB_2颗粒为原料,通过粉末冶金和热轧制制备微米TiB_2和纳米Al_2O_3颗粒增强铝基复合材料。室温时,由于TiB_2和Al_2O_3的综合强化作用,Al_2O_3/TiB_2/Al复合材料的屈服强度和抗拉强度分别为258.7 MPa和279.3 MPa,测试温度升至350℃时,TiB_2颗粒的增强效果显著减弱,原位纳米Al_2O_3颗粒与位错的交互作用使得复合材料的屈服强度和抗拉强度达到98.2MPa和122.5 MPa。经350℃退火1000 h后,由于纳米Al_2O_3对晶界的钉扎作用抑制晶粒长大,强度和硬度未发生显著的降低。     

TiB_2颗粒混杂对TiB_2/Cu复合材料微观组织和性能的影响

采用粉末冶金工艺,分别制备了单一粒径TiB_2颗粒和混杂粒径TiB_2颗粒的TiB_2/Cu复合材料,研究了TiB_2颗粒混杂(2μm+50μm)增强对TiB_2/Cu复合材料微观组织和性能的影响。结果表明:在TiB_2颗粒总含量一定的条件下,与单一粒径TiB_2颗粒增强TiB_2/Cu复合材料相比,TiB_2颗粒混杂增强TiB_2/Cu复合材料的综合性能明显提高;当2μm与50μm TiB_2颗粒混杂配比为1∶2时,TiB_2/Cu复合材料综合性能最佳,硬度和导电率分别为69 HB和85.3%·IACS,相对于2μm单一粒径TiB_2颗粒增强TiB_2/Cu复合材料的硬度和导电率分别提高了12.2%和4.8%;TiB_2颗粒混杂粒径TiB_2/Cu复合材料的增强作用来源于获得了均匀致密的微观组织,不同粒径TiB_2颗粒在铜基体中更加弥散分布,使得混杂粒径的TiB_2颗粒协同增强铜基体作用更加明显,综合性能明显提高。     

原位合成TiB_2/Al-7Si复合材料的微观组织及强化机理

采用混合盐法制备了TiB_2/Al-7Si复合材料,对复合材料的微观组织进行了观察,并对其力学性能进行了测试.结果表明:原位生成的TiB_2颗粒平均尺寸约400nm,在复合材料中分布均匀;TiB_2颗粒对α-Al和共晶Si都具有显著的细化效果;复合材料的力学性能较其基体有明显的提高;基体晶粒的细化及TiB_2颗粒的弥散分布是复合材料的主要强化机制.     

过渡元素改善B_4C/Al材料界面润湿性的机理研究（英文）

B_4C/Al复合材料是目前最理想的中子吸收材料,但工业上常用的液态搅拌法制备过程中存在着界面润湿性差的问题。结合实验及第一性原理的方法,通过研究Al(111)/AlB_2(0001)和Al(111)/TiB_2(0001)界面的结构来分析工业上添加过渡元素Ti对B_4C/Al界面润湿性的改善机制。通过计算发现,Al(111)/TiB_2(0001)界面相对Al(111)/AlB_2(0001)界面具有更高的粘附功值,说明其界面结合更强。进一步对比Ti掺杂二硼化物和AlB_2的偏态密度结构,发现Ti掺杂体具有较低的反键态,表明Ti-3d和B-2p轨道电子杂化后,在B、Ti原子间形成了较强的化学键,从而促进了Al(111)/TiB_2(0001)界面处的强结合作用,提高了Al(111)/TiB_2(0001)界面粘附功,故而改善了B_4C/Al界面的润湿性。根据同样的理论依据,V掺杂体也具有较低的反键态,V和B之间的强结合效果或许能够改善B_4C/Al界面的润湿性,成为又一理想的溶体改性掺杂元素。     

Mg对原位合成5TiB_2/Al-7Si复合材料冲击性能的影响

采用混合盐原位反应方法制备了不同TiB_2含量的TiB_2/Al-7Si复合材料,研究了TiB_2含量和Mg含量对复合材料冲击性能的影响。随TiB_2或Mg含量的增加,复合材料中的α-Al相和共晶Si细化,但冲击性能均呈下降趋势。未添加TiB_2和Mg时,Al-7Si合金的冲击韧度最高,约为14.2J/cm~2,加入5%的TiB_2后,冲击韧度降低至12.6J/cm~2,再加入1.5%和3%的Mg后,冲击韧度进一步降低至10.9和10.4J/cm~2。5TiB_2/Al-7Si复合材料断口形貌主要呈韧窝和准解理断裂,具有混合型断口特征。     

铝基活性钎料真空钎焊C_f/C复合材料焊接接头的组织及性能

用铝基活性钎料对C_f/C复合材料进行真空钎焊,并对接头的微观组织、形成机理和接头强度进行了试验研究.结果表明,使用铝基活性钎料可以实现C_f/C复合材料的连接,且在试验温度范围内,接头强度随钎料成分不同而发生变化.电子探针观察表明,钎料与C_f/C复合材料钎焊接头润湿性良好,存在成分偏聚层,这种层状结构对缓和焊接残余应力十分有利.室温下接头最高剪切强度可达16MPa.     

INFLUENCE OF COLD-WORKING AND HEAT TREATING ON ELASTIC PROPERTIES OF Nb AND Nb-BASE ALLOYS

The elastic limit of single-phase alloy Nb-2Mo-2Zr-1Ti is higher as recovered state incomparison with as cold-rolled or recrystallized one.For Nb-40Ti-5.5AI alloy ofage-hardening type,the elastic limit is lower as cold-rolled state,but increases considerablyafter proper aging.However,its elastic modulus changes no more,so the stored-energy(σ_e~2/E)may raise significantly.The temperature dependence on elastic modulus for pureNb as intensely cold-worked or recrystallized state is anomalous.This anomaly may disap-pear after recovered treatment of intensely cold-worked state at 600℃ for 4 h.and maychange no more after that of recrystallized state.The anomalous behaviour of elasticity wasalso discussed on the non-magnetic Nb.     

Casting fabrication of in situ Al3Ti-Al composites and their wear behaviors

The Al3li intermetallic reinforced pure Al, Al-13Si and Al-17Cu matrix composites were prepared by casting method. Their microstructures and dry sliding wear behaviors at room temperature and 100℃ were particularly investigated. The results indicated that the Al3Ti phases in these composites were all in flaky form. But the aspect ratio of the Al3Ti platelets decreased with the increase of Ti content in the pure AI, Al-Cu and Al-Si matrix composites, in order of effectiveness. The effect of Si on the Al3Ti morphology seemed to be greater than that of Cu. The distributions of the Al3Ti platelets were different in the different matrix composites, leading to different grain refining effects. Except for the sub-wear regime of adhesive wear, the plastic deformation induced wear was a dominant wear mechanism for all of the composites at room temperature and 100℃. Increasing the testing temperature, decreasing the Al3Ti content or the hardness of materials could enhance these two wear mechanisms, and thus increase the wear rate. The Al-Cu matrix composite had the best wear resistance, while the pure Al matrix composite showed the worst for the same Ti content. These differences or changes were attributed to the differences in materials' hardness or the strengthening effects of the Al3Ti platelets.     

Al对Ni-CCNTs/Mg复合材料高温力学性能的影响

采用搅拌铸造法制备了化学包覆Ni-CCNTs/Mg复合材料.测试了铸态条件下复合材料的高温力学性能,并对微观组织进行了观测和分析.试验结果表明,Al的加入能显著提高复合材料的高温性能.当Al含量为8%时,复合材料高温抗拉强度达到最大值152.3 MPa,相对于原始试样(未加Al的试样,抗拉强度为57.7 MPa)提高了164.2%;随着Al含量增加,金属间化合物Mg17Al12相的数量增多,并变得更加连续,与此同时晶粒明显变细.     

工艺变化对热浸镀铝影响的研究

通过改变热浸镀工艺,分析了工艺变化对镀件质量和镀铝液所产生的影响。结果表明,镀件形貌、厚度、合金层重熔和裂纹的产生与热浸镀温度有密切关系;适量微量元素的加入可以改善镀铝液表面氧化膜结构、降低膜的吸气和氧化速度、减小铝液中铁对热浸镀的影响,明显延长镀液的使用寿命,提高热浸镀件的质量。     

谈碳钢的锻造温度范围

不少资料和教材都将工业纯铁等同一般低碳钢,根据碳钢的锻造温度范围确定工业纯铁的锻造温度,这必然导致工业纯铁锻件报废.碳钢正确的锻造温度范围应不包括工业纯铁.     

渗铝层的退化过程研究

根据Ｆｉｃｋ第二定律，考虑互扩散系数随Ａｌ浓度变化的规律，提出渗铝钢件在大气介质中较高温度下使用时渗层表面Ａｌ的退化过程，预测退化量或使表面达到某一Ａｌ浓度所经历的时间，并以实验验证．应用预测表面Ａｌ退化量的公式进行计算表明，计算值与实测值非常吻合．     

磁控溅射铝膜的微观结构对磁致冷钆腐蚀性能的影响

研究了表面镀铝和未镀铝的钆的静态和电化学腐蚀试验。结果表明,未镀铝的钆在水作用下表面形成大量裂痕,而多角状的铝膜结构由于点蚀坑的存在比片状铝膜结构的耐腐蚀性能差。片状铝膜由于与基体之间形成有效的物理阻挡,且片状结构致密,延长了阴极保护。因此,制备表面层状铝膜结构是显著提高磁制冷钆表面耐腐蚀性能行的有效方法。     

人工智能在轧制领域中的应用进展

人工智能在轧制领域中的应用已有30多年的发展历史,20世纪90年代我国轧钢界曾经出现过一波在学术研究、技术开发和现场应用中使用人工智能技术的高潮。本文介绍了神经网络、专家系统、模糊控制、智能优化算法等人工智能方法在轧制过程中应用的一些实例,涉及轧制力等参数计算、负荷分配、温度控制、宽度厚度控制、板形控制等具体内容,以及涉及原料管理、加热、冷轧和热轧、卷取、产品组织性能预报等,并对今后轧制智能化的发展方向进行了展望。     

PHASE TRANSFORMATIONS IN Ti-10V-2Fe-3Al NEAR β-ALLOY DURING AGING

The phase transformations in Ti-10V-2Fe-3AI alloy during aging have been studied bymeans of X-ray diffraction and TEM techniques.The morphology and distribution of precipi-tated phases were examined.The lattice parameters of α and β phases as a function of the ag-ing time is obtained,the hardness variation of the specimens related to the aging temperatureand time has been given as well.