真空脱氢对Sr变质ZL114A焊缝组织性能影响

采用电感耦合法(ICP)、电子测氢仪、万能试验机、金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)与透射电镜(TEM)研究了真空脱氢对Sr变质ZL114A合金焊缝区域微观组织与力学性能的影响。结果表明:焊接副与焊丝经真空脱氢处理,氢含量由0.64×10~(-6)降至0.26×10~(-6),24与12 mm焊缝区域气泡数量分别降低71.4%与60%,气泡直径由2.3,1.8 mm降至1.4,1.2 mm,面密度各降低77.7%,81.8%。沿晶界均匀分布的共晶Si相经添加Sr元素后,形貌由针状转变为球状,颗粒尺寸由106降至12μm,12 mm焊缝区域平均抗拉强度、屈服强度、延伸率与断面收缩率分别为364 MPa,332 MPa,9.8%与14.2%。T6态微观组织主要由初生α-Al、初生及共晶Si相与Mg_2Si相组成,断口表面硬脆Si相颗粒直径约为4μm,Mg_2Si相呈长棒状,长宽比约为15.2,经真空脱氢处理,断口韧窝形貌由椭圆状过渡为球状,断裂机制由沿晶断裂演变为韧窝断裂。     

ZL101铝合金底座铸件裂纹形成机理分析

针对ZL101底座铸件研制过程中出现的宏观裂纹缺陷,借助光谱分析、OM、SEM、EDS对裂纹部位进行了化学成分、力学性能与断口形貌分析。宏观裂纹区域化学成分符合HB962-2001标准;铸态与T5热处理态抗拉强度均大于150MPa,伸长率不低于4%;断口呈现为典型的沿晶断裂形貌,裂纹起始于晶界处的初生与共晶Si相,并沿晶界快速延伸扩展,T5热处理后Si粒子逐渐趋于球状化。静力载荷FEM数值仿真结果表明,ZL101底座铸件中心通孔加强筋由10mm减至5mm后,峰值静载应力由206.9MPa降为91.6MPa;最大动态位移由1.39mm降至0.61mm,宏观裂纹数量减少,铸件生产合格率得到提高。     

Te、Sb对ZL114A合金T6态微观组织与力学性能的影响

通过在ZL114A合金熔炼过程添加Te、Sb元素完成了硅相变质处理,利用电感耦合法(ICP)测定了材料的化学成分,分别采用差热分析(DSC)、万能试验机、金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)与透射电镜(TEM)全面分析了合金在不同T6热处理态下的力学性能、晶界Si相形貌与组织演化规律。结果表明,随着固溶/时效温度的增加,晶界处Te、Sb元素溶入初生α-Al基体内部的数量与密度连续增加,晶界处Al₄(Te,Sb)低熔点共晶相的数量不断减少,520℃～530℃范围内吸热峰峰值连续上升,晶界处Si相组织形貌由针片状、多边形状与长棒状演变为短棒状、椭圆状与球状,球形平均粒径仅为9μm；Si、Mg元素溶入初生α-Al基体的数量与密度、淬火瞬间Si相的固溶过饱和度随之增加。聚乙二醇淬火介质下经545℃固溶20h与170℃时效10h,合金材料平均抗拉强度、屈服强度、延伸率、断面收缩率与维氏硬度高达360MPa、307MPa、10.4%、13.8%与122,断口表面以韧窝断裂为主,伴生少量沿晶断裂带,Mg₂Si强化相平均长度约为224nm。     

SiCp/AlMMCs填充含Sc、Ce、Be的TiB2原位增强焊丝与4047焊丝的TIG焊研究

使用自制的含Sc、Ce、Be的TiB₂原位增强与4047焊丝为填充材料对T6态SiCp/AlMMCs 进行TIG焊,对接头的力学性能、显微组织以及断口形貌和第二相粒子进行分析。结果表明：两种焊丝焊接该种材料的焊缝成型优良,4047焊丝成型更加美观；TiB₂接头的抗拉强度明显优于ER4047接头,平均强度达到171.88MPa,相对于4047接头强度提高40.03%,TiB₂粒子起到了原位增强的作用；两种接头的硬度值在焊缝中心近似呈对称分布,焊缝区硬度最低,平均值分别为：71.65HV、60.02HV,热影响区硬度的“过时效”现象明显；焊缝中SiC颗粒较少,存在严重贫瘠区 ,未发现明显的Al₄C₃脆性物；显微组织都为枝晶组织,但4047接头焊缝枝晶粗大,TiB₂接头焊缝晶粒细小,稀土元素Sc、Ce、Be起到了细化晶粒的作用,且TiB₂粒子在焊缝中分布均匀；TiB2接头断口中气孔较少,为韧-脆性混合性断裂,韧窝中第二相粒子较多；4047接头断口中气孔较多,为韧性断裂,韧窝中第二相粒子较少。     

Ba-Nd复合变质对Mg-3Si-4Zn铸造合金组织及性能的影响

研究了Ba-Nd复合变质对Mg-3Si-4Zn铸造合金组织及力学性能的影响,用OM、SEM、EDS、XRD等方法对微观结构进行了表征,通过硬度测试研究了材料的力学性能。结果表明,当单一变质剂Ba在Mg-3Si-4Zn合金中的添加量为1.2%（质量分数）时,变质效果最好。形成的BaMg₂Si₂相可以作为初生Mg₂Si的异质形核核心,使初生Mg₂Si细化。Ba-Nd复合变质是通过在Mg-3Si-4Zn-1.2Ba合金中加入变质剂Nd来完成的。通过Miedema模型和对吉布斯自由能的线性拟合,发现由于Nd和/或Ba原子能与Si原子形成更加稳定的化合物NdSi、NdSi₂、Ba₂Si、BaSi₂,防止Si原子在凝固的初始阶段与Mg原子结合,因此初生Mg₂Si的生长速度被抑制,微观结构中初生Mg₂Si相变小。当Nd含量为2.0%时,Ba-Nd复合变质效果最好,即初生Mg₂Si由平均面积约为 600 μm² 的树枝状变为平均边长约5 μm的近似方形的组织,共晶Mg₂Si由平均面积约444 μm² 的复杂粗大汉字状变为平均面积约89 μm²的简单汉字状组织。合金硬度由575.75 MPa提高到612.11 MPa,提高了6.31%。     

氩气精炼除气时间对A356合金组织性能的影响

借助真空负压密度仪、OM、XRD、SEM、EDS与力学性能测试,研究了精炼时间对A356合金微观组织与力学性能的影响。结果表明,随着精炼时间延长,熔体密度当量由11.4%降至1.6%,随后增至3.4%。A356合金铸态组织主要由初生α-Al基体、共晶Si相与少量Mg2Si相组成,共晶Si沿晶界均匀分布,经T5热处理后共晶Si相形貌由不规则板片状转变为球状,断裂机制由沿晶断裂转变为韧窝断裂,Si相长度由184μm降至28μm。随着精炼时间延长与试样厚度降低,内部缺陷由缩孔转变为缩松。相同精炼时间下随着试样厚度增加,力学性能持续下降;同一厚度试样,力学性能随着精炼时间的延长先上升后下降,12mm试样铸态与T5态平均抗拉强度、屈服强度、伸长率与断面收缩率分别为206.3MPa、106.0MPa、6.8%、11.2%与281.3MPa、231.6MPa、10.8%、18.9%,断口晶界处Si相颗粒平均尺寸约为8μm。     

Er-Ba复合变质对Mg-2.5Si-4Zn铸造合金组织及性能的影响

镁合金中的强化相Mg₂Si可以显著提高合金的硬度、耐磨性，特别是耐高温蠕变性。但铸态过共晶Mg-Si合金中初生Mg₂Si棱角粗糙，共晶Mg₂Si具有复杂的汉字形态，会严重割裂合金基体。为了改善Mg-2.5Si-4Zn合金的性能，进行了添加Er/Er-Ba的变质实验，并通过光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散光谱仪（EDS）和X射线衍射仪（XRD）研究了Er/Er-Ba对合金组织和Mg₂Si相的影响。利用计算机辅助电子加载拉伸试验机对力学性能进行了测试和分析。结果表明，在Mg-2.5Si-4Zn合金中加入0.6%（质量分数）的Er，其组织中的初生Mg₂Si从粗大的树枝状转变为规则的四方块状，而共晶Mg₂Si则从粗大的汉字状转变为更复杂的短棒状。随后加入0.8%的Ba后，初生Mg₂Si从规则的四边形块状进一步转变为带有沟槽和孔洞的不规则细小块状，共晶Mg₂Si在尺寸上细化效果显著，呈点线状弥散分布在合金基体中。当加入0.6%Er和0.8%Ba时，变质效果最佳。经Er-Ba复合变质的Mg-2.5Si-4Zn合金的力学性能得到显著改善，抗拉强度σ_b和伸长率δ分别提高到168 MPa和5.04%。     

Al-15wt.%Mg2Si复合材料中二元相的研究

原位内生法制备Al-15wt%Mg₂Si复合材料,其中二元相成分的研究很少,本文通过XRD测试方法,定性和定量的分析材料中的相成分和相含量。利用Reflex模拟Al-Mg-Si系合金的XRD衍射图谱,并与XRD测试结果对比。利用CASTEP中基于密度泛函理论的第一性原理方法,对Al-Mg₂Si复合材料中的Mg₂Si相和Mg₁₇Al₁₂相的平衡晶格常数,热力学参数和弹性性质做了系统的研究,分析两相的稳定性和力学性能。XRD分析结果显示,Al-15wt%Mg₂Si复合材料中仅含有α-Al相和Mg₂Si相,且Mg₂Si相的质量分数为14.9wt.%。模拟与实验中,相同晶面指数的XRD标定值相差很小,实验值验证了模拟值的可靠性。模拟值证实Al-Mg₂Si复合材料中,理论上只形成α-Al相和Mg₂Si相。CASTEP计算结果表明,Al-Mg₂Si复合材料中的Mg₂Si相较Mg₁₇Al₁₂相易于形成,且稳定性较好。Mg₂Si相的弹性模量E,剪切模量G,体模量B均大于Mg₁₇Al₁₂相,Mg₂Si相的力学性能较好,但脆性较大,且塑性较差。     

ZL114A支架凝固成形曲面结构控制工艺研究

应用于某型号航天卫星的ZL114A支架铸件选用开放式浇注系统,结合不同铸型材料与结构设计,在低压充型下实现了自下而上与自内向外的顺序凝固,铸型温度呈现出先上升后下降的变化趋势。聚乙二醇65℃下淬火可有效缩短薄膜传热时间,提高淬火冷却速度且降低淬火热处理变形,T6热处理后在-120℃液氮下保温2 h后,本体剖切试样平均抗拉强度、屈服强度、伸长率与布氏硬度分别为336 MPa、281 MPa、5.8%与87.5。初生α-Al基体铸态晶粒尺寸约为86μm,铸态沿晶界分布的初生与共晶Si相呈现为板片状与短棒状,经T6热处理后,Si相形貌转变为球状,断裂机制由沿晶断裂转变为韧窝断裂。     

铸态Mg-Li-Al-xSi合金微观组织和力学性能

本文通过真空熔炼炉在氩气保护下制备了Mg-9Li-3Al-xSi(x=0,0.1,0.5,1.0 wt%)合金。实验使用光学显微镜(OM),扫描电子显微镜(SEM),力学性能测试和X射线衍射(XRD)研究合金的微观组织和力学性能。实验结果表明：铸态Mg-9Li-3Al合金组织中主要由α-Mg、β-Li、Mg₁₇Al₁₂相组成。加入Si后,合金中出现了新相Mg₂Si,晶粒得到了明显细化;当合金中的Si含量过高时,α-Mg相粗化,且会在相界处出现块状和汉字状的Mg₂Si相。合金的强度随着Si含量的增加呈现先增加后降低的趋势,合金的延伸率随着Si含量的增加呈现逐渐降低的趋势。当合金中Si含量为0.1%时,抗拉强度达到最大值182.5MPa,延伸率为12.1%,相比未添加Si的Mg-9Li-3Al合金,抗拉强度提高了59.6%。     

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.     

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。     

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。     

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。     

国内钨精矿市场价格振荡原因分析

介绍了国内外钨精矿资源分布情况,分析了近阶段价格波动原因及后期走势。     

输送管道中频感应加热的磁-热耦合仿真

通过建立二维轴对称数学模型,对实际工况下厚壁管道中频感应加热过程的磁-热耦合进行了数值仿真。分析了管道内部电磁场、涡流场与温度场的分布情况,研究了电流频率、输入电流以及线圈与管道之间的空气间隙等主要参数对管道加热效率的影响规律。结果表明,磁通密度和感应电流密度在同一路径上的分布规律相似,管道两端的磁通密度分布和电流密度分布存在很大的不均匀性。与实际试验结果相对比,所建立的模型及模拟方法合理可行。可以通过提高电流频率,增加输入电流密度,适当减小线圈与管道的空气间隙来提高管道感应加热的效率。     

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。     

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