压头温度对挤压铸造7075半固态组织均匀性的影响

应用DEFORM-3D软件对7075铝合金半固态挤压铸造充型过程进行了模拟,研究了压头预热温度对7075铝合金杯形件充型过程的影响。在模拟的基础上,利用压力机及杯形试验模具,进行了半固态7075铝合金流变挤压铸造成形,分析了压头预热温度对7075铝合金杯形件半固态挤压铸造组织均匀性的影响。模拟和试验结果表明,压头预热温度越高,充型越平稳;在合金温度为628℃,成形比压为50 MPa,成形速度为3.5mm/s的条件下,随着压头预热温度的增加,杯形件的液相偏析度减小,组织更加均匀。当压头温度为400℃时,杯形件的液相偏析度最小,为14.02%。     

合金温度对7075半固态模锻液相偏析的影响

应用DEFORM-3D软件对7075铝合金半固态模锻充型过程进行了模拟,研究了合金温度对7075铝合金杯形件充型过程的影响规律。在模拟的基础上,利用压力机及杯形实验模具,进行了半固态7075铝合金流变模锻成形,研究了合金温度对7075铝合金杯形件半固态模锻液相偏析的影响,模拟和实验结果表明:合金温度越高,充型越不平稳;在压头温度400℃、成形速度3.5 mm/s、成形比压50 MPa的条件下,随着合金温度的增加,杯形件的液相偏析度增加,组织越不均匀,当合金温度为628℃时,杯形件的液相偏析度为14.02%。     

半固态A356铝合金微凸台阵列触变成形充型过程数值模拟

为改善微凸台阵列结构的半固态触变成形充型效果,采用Deform 2D软件,模拟研究半固态A356铝合金在微凸台阵列触变成形过程中的流动特性和充型行为。在有限元分析中,将微凸台简化为二维平面上深度固定,宽度和位置逐渐变化的凹槽,模拟分析触变成形工艺参数(坯料温度、冲头速度、模具温度)和模具结构参数(凹槽深宽比、模具占空比、凹槽位置)对微凸台阵列充型效果的影响。数值模拟结果表明:坯料在触变成形过程中,液相率应保持在40%-50%;随着冲头速度的降低,边缘微凸台的径向充型增加;模具温度的提高有助于增加坯料在触变成形过程中温度的均匀性,从而减少微凸台的弯曲或折叠;凹槽深宽比越小,微凸台充型越好;微凸台径向充型随着模具占空比的增加而增加,随着微凸台与坯料轴线距离的增加而越来越不均匀。     

半固态AlSi7Mg合金挤压成形的刚-粘塑性有限元模拟

在半固态金属成形过程中, 金属流动机制的预测是非常重要的。由于影响半固态金属成形特性的因素很多, 故相当复杂。本文中, 利用自行开发的半固态金属触变成形装置和六指形模具进行的触变成形实验的结果, 并采用半固态AlSi7Mg合金在不同温度下建立的刚 粘塑性本构关系, 应用 DEFORMTM商用软件进行了模拟计算与实验条件相同的变形过程。由模拟计算与实验结果相比较可知, 模拟结果与实验结果基本吻合。     

钢铁材料半固态流变成形工艺参数设计原则

钢铁材料半固态成形的主要困难是工艺温度高、浆料制备及成形设备缺乏和工艺控制严格.其半固态流变成形比触变成形更加实用.通过分析半固态流变成形的工艺过程,给出了充型压力、补缩压力、加压时间、收缩率、锁模力、压头行程等工艺参数的设计计算公式和原则.对有色金属半固态成形也有一定的指导意义.     

半固态AlSi15Cu3MgFe合金铸件触变充型过程的数值模拟

在充分考虑半固AlSi15Cu3MgFe合金触变过程中压力和速度变化特征的基础上,确定模拟计算所需要的基本方程、边界条件以及表观粘度的数学模型,并建立耦合表观粘度的充型模拟方程,计算并分析比较半固态铝合金平板件以及液态铝合金平板件的触变充型过程.结果表明,由于半固态表观粘度随剪切速率增大而下降,从而使半固态铝合金呈现剪切变稀的触变流动特点.最后对两个典型半固态铝合金铸件成形过程进行了模拟计算,进一步验证了半固态金属充型过程的平稳性.     

半固态铝合金铸件触变充型过程的模拟

在充分考虑半固态A1Si7Mg合金触变充型过程中压力和速度变化特征基础上，建立耦合半固态表观粘度的三维流场数学模型，确定固定流量的入流边界条件和约束滑动型壁边界条件以及保持入流温度不变的初始条件，并采用SOLA—VOF法对铝合金件的触变充型过程进行了模拟计算。结果表明，由于半固态表观粘度随剪切速率增大而下降，造成局部浆料充型速度的复杂变化，从而使半固态合金呈现剪切变稀的触变成形特点。由于充型时间极短，浆料在充型过程中降温小于1℃。刹车泵体模拟计算结果展示了模拟与实际成形结果的一致性。     

半固态Y112铝合金成形组织与性能

采用近液相线半连续多模铸造法制备出Y112铝合金半固态坯料。分别考察了半固态合金流变成形件、触变成形件和常规压铸件的组织与性能。结果表明：Y112铝合金的半固态流变成形件的组织细小、均匀，硬度为112HV，优于触变成形件和常规压铸件的。     

SiC_P/AZ61复合材料半固态触变成形的数值模拟

采用等温热处理法制备SiCP/AZ61复合材料半固态坯料。运用所建立的高固相SiCP/AZ61复合材料本构模型,对其触变成形过程进行数值模拟,得到成形过程中的应力和应变分布,并对比了触变成形和常规成形的成形特点。结果表明,SiCP/AZ61复合材料触变成形具有变形抗力小、应力分布均匀的特点。通过对比试验结果和模拟结果可知,两者吻合较好,所获结果可指导镁基复合材料触变成形工艺实践。     

高硅铝合金汽车活塞半固态触变成形的试验研究

对采用喷射沉积获得的高硅铝合金半固态坯料进行了汽车活塞触变成形工艺的试验研究,获得了该合金触变成形的工艺参数,其中坯料的触变性、模具的设计结构、二次加热温度,压力控制是触变成形工艺的关键.并对触变成形后的材料进行了热处理优化试验和成形前后材料的微观组织进行了观察以及密度测定.     

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.     

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。     

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.     

Prospects of the Use of Synergetic Approach to Solution of Problems of the Science of Nanomaterials

A synergetic approach to solution of problems of self-controlled synthesis of nanostructures and creation of self-organizing nanotechnologies is considered in connection with the superproblem of creation of materials with functional properties resembling those of biosystems. __________ Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 7, pp. 55 – 61, July, 2005.     

Kinetics of the oxidation of metals — Influence of self-diffusion of metal

The importance of the self-diffusion of a metal during its oxidation by a gas is treated for the cases of nonstoichiometric oxides having either interstitial cation or cation vacancies. We have established a general relationship for the reaction rate when a mixed diffusion process occurs. From this relationship, we have shown that the pressure dependence can be different, according to whether the rate-determining process is the self-diffusion through the metal or through the product.     

Ab-initio calculation of enthalpies of formation of intermetallic compounds and enthalpies of mixing of solid solutions

A large number of ab-initio calculations of energies of formation of intermetallic compounds have been performed in the last 15 years. The currently used methods are listed. The paper presents a review of the aluminium based compounds which have been studied. Comparisons of calculated and experimental enthalpies of formation are provided for aluminim-3d and-4d transition metal alloys at equiatomic composition. The modelling of the enthalpies of mixing of solid solutions based on a given lattice is described.