铝合金熔体微气泡法脱氢的实验研究

通过小型铝合金熔体的脱氢实验,研究了旋转喷枪微气泡净化法的脱氢规律。实验表明旋转喷枪转速、氩气流量、净化处理时间和喷枪埋入深度是影响铝合金熔体脱氢效果的主要因素。在铝合金熔体微气泡法处理时,存在一个最佳的氩气流量.氩气流量偏离这个最佳值对脱氢不利。随着旋转喷枪转速的增加,铝合金熔体的脱氢率也随之增加,并且逐步趋于平缓.净化处理时间超长,喷枪埋入熔体内越深,对脱氢越有利。获得理想的脱氢效果必须几个因素相互协调。在实验过程中,已经能够在10分钟内将铝合金熔体中的氢含量从0.32ml/100gAl,降低至0.075ml/100gAl说明铝合金熔体微气泡净化法具有良好的脱氢效果。     

高原地区原铝铸造锭与铸轧带坯的品质

青海西宁地区海拔2410 mm左右,相对湿度年平均56%,年平均气温5.7℃,原铝的氢含量虽然仍高达0.43mL/(100 gAl),但经过先进设备与工艺净化处理与添加 Al-Ti-B晶粒细化剂后的原铝的氢含量可下降到0.08mL/(100gAJ),用其铸造的锭与铸轧的带坯品质优良,用后者轧制的薄板和0.006 mm～0.007 mm箔材的各项指标都超过标定值,针孔数100个/m2～300个/m2,从0.36 mm箔轧到0.006 mm箔的成品率近79%.     

Al-6.3Zn-2.0Mg-0.32Cu合金熔铸工艺与质量控制

通过光学显微镜(OM)、场发射扫描电镜(SEM)和X射线衍射分析仪(XRD)等设备从炉料、熔炼、炉内精炼、熔体在线净化处理以及铸造工艺参数等方面研究Al-6.3Zn-2.0Mg-0.32Cu铝合金铸锭的熔铸工艺。结果表明，回炉料控制在10%以内，同时将Zn/Mg比例设定为3.2,采用双转子精炼系统进行熔炼，再分别将铸造速度、铸造温度和冷却水流量设定为64～69 mm/min、700～715℃和138～144 m³/h/根，能使熔体含氢量控制在0.14 mL/100 g之内，降低含渣量和铸锭偏析，为后续该规格铝合金铸锭的生产提供数据支持。     

向熔体深处引入高温气流精炼铝熔体

为了精炼铝合金,除掉其中的氢和非金属夹杂,广泛地采用了惰性和活性气体吹洗熔体的方法. 在具有高精炼能力的活性气体中,氯气和氯化物得到了最广泛的应用.文献指出,用氯气和惰性气体的混合物精炼铝合金,可将金属中的氢含量降低到0.1厘米~3/100克,氧化物降低到0.01%,这时的钠含量不超过0.0002～0.0003%.     

氩气除氢对AZ91铝合金废料力学性能的影响

研究了氩气除氢对AZ91镁合金废料氢含量及力学性能的影响。结果表明,除气后铸锭的含氢量可从18.4 cm³/100 g降至10.6 cm³/100 g,除气率可达42.4%;除气后铸锭的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高了21.6%、3.6%和56.5%,废料中的MgO夹杂物是降低力学性能的主要原因。     

气缸套表面耐磨热障涂层制备与性能研究

柴油机气缸套表面热障涂层是协同提升其阻热、耐磨、减摩性能的有效方法。利用超音速高能等离子弧喷涂设备,在38CrMoAlA基体表面制备了厚度为1.5 mm的NiCoCrAlY-YSZ双层结构的热障涂层,并对其微观结构、力学性能与高温摩擦学行为进行了研究。结果发现,涂层孔隙率约为(9.62±2.23)%,与基体结合强度为(30.33±1.89) MPa;当环境温度为200℃时,38CrMoAlA基体的磨损率约为1.96×10^-4 mm³/(N·m),高于250℃油润滑条件下YSZ涂层的1.14×10^-4 mm³/(N·m);涂层在油润滑时的摩擦磨损性能较为优异,无润滑时的摩擦因数与磨损率分别由0.05和0.54×10^-4 mm³/(N·m)增加至0.70和2.97×10^-4 mm³/(N·m),其磨损形式以磨粒磨损为主。该研究为低散热柴油机关键部件的设计与防护提供了理论与技术支撑。     

阿莱克辛挤压锭公司——优秀的绿色铝合金熔铸企业

阿莱克辛挤压锭公司生产6×××铝合金圆锭,用的原料80%为废铝。熔炼炉内装有双床Ⅱ型再生式超低NOx燃烧嘴,产生的NOx很少,烟气余热最大限度被回收利用,排放的烟气100%被吸入过滤净化系统处理后才排入大气。熔体不在炉内使用熔剂和氯气精炼,而在铸造时先流入自动化的SNIF SHEER-180UIT系统,借助喷嘴高速旋转和喷入氩气除气,然后流经过滤器过滤。生产的圆锭冶金质量优异,生产过程全盘自动化。     

Mo-12Si-8.5B-ZrO2(Y2O3)复合材料在空气和真空中的干摩擦学行为

纳米ZrO₂(Y₂O₃)强韧化的双尺度Mo-12Si-8.5B复合材料具有优异的力学性能,但在25～1000℃范围处于空气和真空下的干滑动摩擦学性能尚不清楚。采用销-盘式摩擦磨损试验,比较研究Mo-12Si-8.5B-2.5%ZrO₂(Y₂O₃)/Si₃N₄配对副的干摩擦学性能。结果表明：在空气中,随着测试温度的增加,摩擦因数先增加后减小,800℃时达到最小值(为0.28);复合材料的磨损率在25～600℃时为6.02～69.4×10^-6 mm³/(N·m),800～1000℃的磨损率增加到8.7×10^-3～95×10^-3 mm³/(N·m)。在真空中,从25℃升高到400℃时,摩擦因数从0.62逐渐降低至0.49,600℃时急剧增加到1.04,而在800℃和1000℃时摩擦因数又分别降低到0.82和0....     

氮化钢38CrMoAl的冶炼工艺

研究了采用电弧炉冶炼→LF炉精炼→VD真空脱气→静吹→氩气保护模铸生产38CrMoAl钢的工艺实践。通过摸索各工序铝和硅含量的变化规律,确定了电弧炉出钢铝含量的控制范围,制定了相应的工艺控制措施,使产品成分得到了有效控制,成功生产出38CrMoAl钢,各项性能均满足技术要求。     

不同选择激光熔化工艺参数下Al-4.77Mn-1.37Mg-0.67Sc-0.25Zr合金的拉伸性能及显微组织（英文）

采用选择激光熔化(SLM)技术在不同工艺参数下制备Al-4.77Mn-1.37Mg-0.67Sc-0.25Zr合金(质量分数,%),通过拉伸试验和显微观察研究合金的组织和力学性能。结果表明：当能量密度为104～143 J/mm³时,力学性能保持相对稳定;屈服强度为335～338 MPa,抗拉强度为397～400 MPa,伸长率均在11%以上。在此能量密度区间内,SLM合金缺陷和粗大金属间化合物较少,与此同时,有大量细小的Al Fe Mn Sc Zr相析出。当能量密度超过152 J/mm³时,可以观察到一些孔洞和裂纹,且伸长率急剧下降。定量计算结果表明,该合金固溶强化、晶界强化和析出强化占比分别为44%、41%和15%。     

络合掩蔽-离子色谱法测定氯亚钯酸中硝酸根

建立了络合掩蔽-离子色谱法,测定氯亚钯酸(H₂PdCl₄)溶液中的硝酸根含量。用乙二胺(en)将阴离子[PdCl₄]^2-转化为[Pd(en)₂]²⁺阳离子,用银柱除氯,避免大量氯离子拖尾影响阴离子的测定。采用高容量阴离子色谱柱,以5-15-35-5 mmol/L KOH在线梯度淋洗,抑制电导检测氯亚钯酸中的硝酸根含量。结果表明,常见阴离子对测定结果无干扰,方法在0.05～4.0μg/mL浓度范围内有良好的线性关系,相对标准偏差为0.8%～3.4%,加标回收率为93%～110%,满足产品质量检测要求。     

中频炉冶炼不锈钢用吹氩透气砖的研制与应用

针对目前中频炉缺少精炼功能、不锈钢铸件中夹杂物含量经常超标的特点,开发出适用于中频炉冶炼不锈钢用吹氩透气砖,使中频炉实现精炼功能。工业应用表明,透气砖的使用寿命能够与中频炉炉衬寿命同步,中频炉通过向炉内吹氩气泡,可大幅度降低不锈钢钢液中气体和氧化物夹杂物的含量,有效提高钢液质量,最终提高铸件等级。     

激光混合织构对45钢摩擦学性能的影响

首先采用纳秒激光精细微加工设备在45钢表面分别加工了直径100μm及深度8～10μm的凹坑织构(D100),直径200μm及深度6～8μm的凹坑织构(D200)以及兼具两类织构的混合织构(Mixture),织构面密度均为15%,然后在干摩擦及乏油润滑条件下对不同织构的试样进行摩擦试验，研究了不同激光织构对试样摩擦学性能的影响，并分析了磨损机理。结果表明：相比无织构试样，混合织构试样在干摩擦条件下的摩擦系数降低了约27.9%,在乏油润滑条件下降低了约9.9%。干摩擦条件下，D200织构试样的磨损率最低，为2.57×10^-6 mm³·N^-1·m^-1,乏油润滑条件下D100织构试样的磨损率最低，为1.04×10^-6 mm³·N^-1·m^-1,表明激光织构能够改善45钢的摩擦学性能。激光织构的减摩机理为：干摩擦条件下捕获磨屑，从而减少磨粒磨损；乏油润滑条件下，织构化处理能够储存润滑油并增加试样的亲油性，促进润滑油在试样表面...     

合金元素对铝合金在泰国曼谷地区初期腐蚀行为的影响

在泰国曼谷地区对5083、6063和7020 3种铝合金进行为期1 a的暴晒实验,采用SEM、电化学实验、XPS和扫描Kelvin探针显微镜(SKPFM)对3种铝合金初期腐蚀形貌及腐蚀机理进行研究。结果表明:6063铝合金中Mg、Si、Fe等合金元素含量较少,腐蚀电位相对较高,约为-0.66 V (vs SCE),腐蚀产物膜较为致密,耐蚀性较好,在泰国曼谷地区的腐蚀速率约为0.7 g/(m²·a)。7020铝合金含有较多Mg、Zn等合金元素,腐蚀电位约为-0.78 V (vs SCE),腐蚀最为严重,腐蚀速率约为3.26 g/(m²·a)。3种铝合金均含有Mn、Si、Fe等合金元素,从而形成Fe-Si-Al或Fe-Si(Mn)-Al第二相,第二相表面电位高于基体225～280 mV,在大气环境中第二相作为阴极相,周围的基体Al优先溶解脱落,成为点蚀坑。     

7075半固态铝合金的热裂实验与模拟（英文）

基于临界直径法研究7075半固态铝合金在不同条件下的热裂敏感性。实验和模拟结果表明,枝晶臂倾向于由边缘向中心生长,试棒尺寸越小,枝晶臂的定向生长越明显,热裂倾向越大。与普通熔体相比,对于半固态浆料,提高模具温度或降低浇注温度可显著降低7075合金的热裂倾向,其热裂等级从256 mm²降至100 mm²。此外,基于RDG准则并结合数值模拟,分析凝固条件对热裂倾向的影响,讨论RDG准则的应用和发展。     

AlCoCrFeNi高熵合金含量对Cu-10 mass%Sn复合材料摩擦磨损性能的影响

通过粉末冶金法制备了AlCoCrFeNi/Cu-10 mass%Sn复合材料,分别研究了室温和高温下AlCoCrFeNi高熵合金含量对复合材料摩擦磨损性能的影响,并分析了室温下复合材料的磨损机理。结果表明：不含AlCoCrFeNi高熵合金的复合材料的摩擦系数、磨损率均较大,磨痕表面凹坑较深,犁沟行程短且宽,磨损机理以粘着磨损为主;随着AlCoCrFeNi高熵合金含量增加,复合材料摩擦系数和磨损率先减小后增大,磨痕表面凹坑变浅,犁沟变得长且窄;当AlCoCrFeNi高熵合金的含量为30 mass%时,复合材料具有较大的摩擦系数(0.35)、最小的磨损率(0.408 mm³·N^-1·m^-1),此时磨损性能达到最佳,磨损机理由粘着磨损向疲劳磨损转变,当AlCoCrFeNi高熵合金的含量为40 mass%时,转变为轻微磨粒磨损。在100～400℃高温下,随着温度的升高,高熵合金含量为30 mass%的复合材料的摩擦系数和磨损率波动最小,摩擦系数稳定在0.35～0.47之间,磨损率在0.11～0.13 mm³...     

Ti6Al4V合金激光熔覆Ni基自润滑涂层的组织和性能

利用光纤激光器在Ti6Al4V合金基体表面制备了Ni25为基体和Ni包MoS₂为润滑剂的Ni基自润滑涂层,通过FESEM、XRD、硬度测试仪和摩擦磨损试验机研究了熔覆层的显微组织、物相组成和摩擦性能。结果表明,熔覆层表面主要以“花瓣”状组织以及少量的树枝晶组成,界面处的组织主要是以树枝晶为主,还有少量的等轴晶粒。熔覆层中形成了NiTi、NiTi₂等金属化合物以及其它一些化合物,这些强化相的形成有效地提高了熔覆层的表面硬度,由基体的180~200 HV0.3提高到了表层的430~530 HV0.3。同时随着Ni包MoS₂含量增加,表层的硬度会有所下降。此外,当MoS₂加入量为5%和10%时摩擦因数较大,加入量达到15%时摩擦因数有所降低,同时,熔覆层的磨损率也从5%时的7.49×10^-7 mm³·N^-1·m^-1降低到15%时的3.29×10^-7 mm³·N^-1·m^-1。     

铝合金动圈骨架低压铸造工艺数值模拟研究

动圈骨架是电动振动台的核心构件，低压铸造因金属液平稳充型、顺序凝固，适合生产存在薄壁的铸件。基于ProCAST软件对ZL302铝合金动圈骨架进行低压铸造数值模拟，设置浇注温度为690～730℃,砂型预热温度为30～100℃,保压压力为23～33 kPa。采用正交试验研究浇注温度、砂型预热温度、保压压力对铝合金动圈骨架低压铸造成形的影响。结果表明，随着浇注温度升高，金属液充型效率提高，铸件的缩孔缩松率降低；砂型预热温度升高对金属液充型效率影响较小，但延长铸件凝固时间，有利于铸件补缩；低压铸造凝固过程中提高保压压力，有利于铸件补缩，铸件内部缩孔缩松体积由0.13 cm³降至0.11 cm³。实际生产过程中，在保证砂型强度的前提下，适当增加保压压力以减少缩孔、缩松缺陷。     

脉冲电流处理对7075铝合金显微组织及力学性能的影响

对7075铝合金进行T6时效处理和不同电流密度(50～125 A/mm²)、不同通电时间(480～600 ms)的脉冲电流处理(EPT),采用扫描电镜、透射电镜及万能试验机等研究了合金经不同工艺处理后的显微组织和力学性能。结果表明：与传统的T6时效处理相比，采用合适的电流密度和通电时间的脉冲电流处理，合金的析出相数量、尺寸减小，但能提高位错密度和亚晶数量；且随电流密度和通电时间的增加，第二相回溶数量和亚晶数量不断增加，但位错密度随着电流密度的增加先增大后减小，随着通电时间的增加而不断减小。合金的抗拉强度和伸长率随电流密度和通电时间的增加均为先升高后降低，经固溶+EPT(470℃×3 h+100 A/mm²×560 ms)后合金的抗拉强度和伸长率达到最高，分别为555 MPa和18%,与T6时效处理相比，抗拉强度下降了2.6%,但伸长率提高了100%。脉冲电流处理的合金的强化机制是固溶强化、位错强化和细晶强化的复合强化机制。     

冲制用7075-O态铝合金薄板的退火工艺

采用力学性能测试和显微组织观察等方法,研究了Zn含量、退火温度和冷却速率对7075-O态铝合金组织与性能的影响。研究结果表明:随退火温度的升高,7075-O态铝合金板材的强度逐渐减小,伸长率先增大后减小;随冷却速率和Zn元素含量的增加,7075-O态铝合金板材强度逐渐增大,伸长率逐渐减小。为满足冲制用7075-O态铝合金薄板的性能要求,应选择Zn含量≤5.6%,最佳退火工艺为410 ℃×3 h炉冷至100 ℃出炉空冷。