熔体深过冷过共晶铝硅合金的凝固组织研究

本工作采用熔体急冷装置对过共晶铝硅熔体进行深过冷处理,采用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪等手段,研究了硅含量和熔炼工艺对熔体深过冷过共晶铝硅合金凝固组织的影响。研究结果表明,合金在800℃熔炼,保温时间为30 min时,熔体深过冷处理可抑制Al-(14～18) Si合金熔体在凝固过程中初晶硅的析出。当Al-18Si合金在800℃熔炼,保温时间超过30 min时,深过冷Al-18Si合金熔体在室温金属模型中凝固时可完全抑制初晶硅的析出,获得无初晶硅的凝固组织。     

AlSi5合金的制备

铝硅合金是一种典型的共晶合金,组织中的β相的性能与纯硅相似,在常规铸态条件下,共晶硅呈片状,初晶硅呈多角形块状和板状.硅相很脆,大大降低了合金的强度和塑性.因此,AlSi合金的性能和β相的形态与分布密切相关,尤其对于Si含量高的AlSi合金.本文综述了各种改善A1Si合金性能的制备方法(包括变质熔炼、快速凝固以及粉末冶金方法等),比较了各种方法制得材料的组织性能特点.同时研究了铸态和加工态AlSi5合金的组织结构特点.实验结果表明,经过轧制+退火处理后,α相晶粒尺寸＜50μm,α相和硅相的分布得到改善.     

利用强磁场控制过共晶铝硅合金的凝固组织

研究了静磁场和梯度磁场的强度和方向对Al-15.7%Si合金宏观和微观凝固组织的影响.结果表明,在不同的磁场条件下,从过共晶合金中析出的初晶硅粒的分布状况和共晶硅的形态和密度有显著不同.通过改变磁感应强度和磁场梯度的大小和方向可有效控制初晶硅的分布;合理控制强磁场的操作参数可达到细化铝硅共晶体的目的.强磁场的磁化力和洛伦兹力通过控制初晶硅颗粒迁移行为来改变其在合金基体中的分布状态,通过影响凝固过程中的对流现象改变合金的凝固组织.     

Evolvement of Microstructure of Microcastings by Micro Precision Casting Based on Metal Mold

使用基于金属型的微精密铸造工艺成形了微米尺度的三维复杂的Zn-4Al合金微齿轮铸件, 观察了微铸件显微组织的演变规律. 结果表明, 与常规铸件相比, 微铸件表现出典型的快冷非平衡凝固特征, 晶粒显著细化, 最小的晶粒尺寸仅为常规铸件的1/20左右; 而且共晶组织的形态发生转变, 由平衡凝固时的层片状转变为棒状, 初生相β-Zn的比例提高, 其主要原因是微铸件尺寸引起的冷却速度的提高.     

金属型微铸造工艺成形微铸件的组织演变

使用基于金属型的微精密铸造工艺成形了微米尺度的三维复杂的Zn-4Al合金微齿轮铸件,观察了微铸件显微组织的演变规律.结果表明,与常规铸件相比,微铸件表现出典型的快冷非平衡凝固特征,晶粒显著细化,最小的晶粒尺寸仅为常规铸件的1/20左右;而且共晶组织的形态发生转变,由平衡凝固时的层片状转变为棒状,初生相β-Zn的比例提高,其主要原因是微铸件尺寸引起的冷却速度的提高.     

A390合金挤压铸造件的性能分析

实验研究了挤压铸造条件下A390过共晶铝硅合金的金相组织与性能。结果表明,经过挤压铸造后,A390合金的组织致密度提高,缩松、缩孔等缺陷减少,初晶硅晶粒细化。与铁模铸造件比较,A390挤压铸造件的维氏硬度能提高15．2％,室温拉伸强度增幅为25．2％,相对耐磨性能为1．18,高温（300℃）拉伸强度能够达到183MPa。     

过共晶铝硅合金半固态挤压铸造近终成形技术研究

研究了AI-Si(质量分数为24.3%和AI-Si(质量分数为29.2%)合金在机械搅拌作用下初晶硅形貌变化的工艺参数,半固态料坯的制备方法和半固态挤压成形的工艺方法.实验结果表明:605℃是该成分范围的过共晶铝硅合金合适的半固态搅拌温度,在该温度下恒温搅拌50min可有效地改变板条状初晶硅的形态,获得平均直径为200μm的球状化的初晶硅;在上述优化的半固态工艺条件下采用挤压铸造工艺获得了优质的近终成形圆盘形零件.     

超音速气体雾化高硅铝合金粉末冷却速度计算

通过快速凝固技术制备合金材料,可以大幅度细化合金组织,其技术的冷却速度.本文通过对流换热原理对超音速气体雾化高硅铝合金粉末的冷却速度进行了理论计算,结果表明其冷却速度大约在104～107K/s之间,说明利用超音速气体雾化制备高硅铝合金粉末可以达到很高的冷却速度;另外,通过测定合金粉末内部凝固枝晶间距,并利用冷却速度和枝晶间距之间的经验关系,确定合金冷却速度,其结果与理论计算基本相符.     

高锌铝合金合金化和加工工艺的研究现状及发展趋势

高锌铝合金是指含锌量为10%～45%的铝基合金,具有耐磨性好、强度硬度高和阻尼性能优异等优点,被广泛应用于滑动轴承、轴瓦等耐磨件,是锡铜合金和锌铝耐磨合金良好的替代品。高锌铝合金作为耐磨合金替代锡铜合金不仅降低了工件的生产成本,而且弥补了我国锡铜金属资源匮乏的缺憾。但是,高锌铝合金也存在尺寸稳定性差、塑性低、抗蠕变性能和耐腐蚀性差等缺点。现阶段,高锌铝合金的强韧化机制主要有以下几个方面：(1)对高锌铝合金进行合金化处理,如在Al-Zn合金中添加Cu、Si、Mn、Ti、Er、Sc、Zr等元素。首先合金元素与基体结合形成硬质颗粒可以增加合金的强度硬度;其次,合金元素在凝固过程中可以作为异质形核中心,导致晶粒尺寸减小。(2)在凝固过程中提高冷却速度,采用压铸或挤压铸造的方法可以获得较快的冷却速度。凝固过程中较快的冷却速度有利于提高形核速率,并显著细化第二相与晶粒的尺寸。(3)对高锌铝合金进行塑性变形处理,如挤压、轧制等加工工艺可以消除合金的铸造缺陷、细化晶粒、增加位错密度,从而提高高锌铝合金的强度。本文综述了近年来国内外高锌铝合金显微组织和性能的研究现状及主要存在的问题,介绍了Zn、Cu、S...     

强磁场下Al-Si过共晶合金组织细化原理研究

为了改善Al-Si合金性能,研究了强磁场对Al-Si过共晶合金组织的影响.依据热力学和晶粒形核理论,阐述了组织变化的原因.研究表明:当Al-Si过共晶合金在600℃施加强磁场并平行于磁场方向下凝固时,共晶组织被细化,但对初生硅相影响不大;磁场强度越大,细化效果越明显;强磁场降低了固态熵和磁自由能的影响,使共晶组织临界形核半径减小,而硅由于是逆磁质对其影响不大;强磁场使液态金属平行于磁场方向流动,进一步细化了组织.     

Estimation of Parameters of Universal Distribution of Moments of Failure of Products

A method is proposed for estimating the parameters of a mixture of exponential and Weibull distributions for which the accuracy of preliminary estimates obtained by graphical analysis is refined in accordance with the criterion of maximum likelihood. The efficiency of the proposed method is supported by the results of statistical modeling.     

Analysis of the rate of propagation of the wave of change of boiling modes

An approximate analytical expression is derived for the velocity of the front of the wave of change of boiling modes on a rod and on a plate. The impact of the Thomson effect and of the heater orientation in the gravity field is included. Adequate agreement is demonstrated between the derived relations and experimental data.     

Evaluation of optical properties of highly scattering media by moments of distributions of times of flight of photons

A novel method for the determination of the optical properties of tissue from time-domain measurements is presented. The data analysis is based on the evaluation of the first moment and the second centralized moment, i.e., the mean time of flight and the variance of the measured distribution of times of flight (DTOF) of photons injected by short (picosecond) laser pulses. Analytical expressions are derived for calculation of absorption and of reduced scattering coefficients from these moments by application of diffusion theory for infinite and semi-infinite homogeneous media. The proposed method was tested on experimental data obtained with phantoms, and results for absorption and reduced scattering coefficients obtained by the proposed method are compared with those obtained by fitting of the same data with analytical solutions of the diffusion equation. Furthermore, the accuracy of the moment analysis was investigated for a range of integration limits of the DTOF. The moment analysis may serve as a comparatively fast method for evaluating optical properties with sufficient accuracy and can be used, e.g., for on-line monitoring of optical properties of biological tissue.     

可燃气体检测报警器测量结果的不确定度评定

本文详细介绍了可燃气体检测报警器示值误差测量结果的不确定度评定方法。     

水三相点复现的不确定度评定

水三相点是开尔文热力学温度的唯一基准点，也是ITS-90国际温标重要的定义固定点。因此，水三相点不确定度分析对整个温标的建立、温度量值传递起着至关重要的作用。近3年来，中国计量科学研究院研制出一系列高质量的水三相点容器，加强了水三相点的研究，为不确定度的分析提供了更为可靠的实验依据。同时，不确定度的分析也是客观评价新研制容器性能的一个重要指标。因此，根据实验结果对新研制容器所复现的水三相点进行了不确定度评定。评定结果表明，其扩展不确定度为0．16mK(k=2．69，P=0．99)。     

心电图机电压测量示值误差测量值的不确定度评定

本文介绍了心电图机电压测量示值误差测量值的不确定度评定与表示方法。