Mg-5.5Zn-2Gd-0.6Zr铸造镁合金的蠕变机制

在ZM-1(Mg-5Zn-0.6Zr)合金的基础上,适量增加Zn的含量并加入重稀土元素Gd,设计了Mg-5.5Zn-2Gd-0.6Zr实验合金。采用砂型铸造工艺制备实验合金试样,在不同温度和应力条件下对该实验合金和ZM-1合金的蠕变曲线进行了测试。结果表明:在相同条件下,Mg-5.5Zn-2Gd-0.6Zr实验合金的稳态蠕变速率较ZM-1合金的降低了一个数量级;当施加应力为40 MPa时,实验合金的蠕变激活能Q200-250℃=142.0 kJ/mol,接近镁的自扩散激活能,蠕变受位错攀移控制,而ZM-1合金在相同应力下蠕变激活能Q200-250℃=88.5 kJ/mol,接近镁的晶界扩散激活能,蠕变受晶界滑移控制。合金在200℃条件下的应力指数n=4.21,而ZM-1合金的应力指数n=2.21。因此,认为加入重稀土元素Gd后实验合金的蠕变机制发生改变,200℃时的蠕变机制为位错攀移机制。     

锆对ZA27合金压蠕变行为的影响

采用自制的压蠕变试验装置研究了锆对ZA2 7合金压蠕变行为的影响。结果表明 ,在试验温度 2 0℃～ 1 60℃和压应力 50MPa～ 1 37 5MPa范围内 ,ZA2 7 Zr和ZA2 7合金压蠕变第一阶段的变形量和稳态蠕变速率随着温度和应力的增高而增大 ,但在 1 0 0℃以下时 ,ZA2 7 Zr合金第一阶段的蠕变量及稳态蠕变速率低于ZA2 7合金 ,合金的压蠕变抗力高于ZA2 7合金 ,在 1 60℃则相反。合金的压蠕变行为可用等式 :lnt=C -nlnσ +Q RT表达 ,其中 ,材料结构常数C不同导致两种合金的蠕变行为不同。ZA2 7 Zr合金的应力指数n和蠕变激活能Q分别为 3 63和 87 32kJ·mol-1 ,ZA2 7合金的应力指数和蠕变激活能分别为 3 46和 81 0 9kJ·mol-1 。表明Zr的加入并不影响ZA2 7合金的蠕变机制 ,均由锌的点阵自扩散和位错的攀移控制     

Mg-Y-LPC合金的压蠕变行为

采用自制的试验装置研究了Mg- Y- LPC合金在铸态条件下的压蠕变行为。结果表明,在试验温度为180℃到280℃和压应力为183MPa到231.6MPa的范围内,合金的压蠕变量随着温度和应力的升高而增大。合金的稳态蠕变速率符合Dorn方程εs=Aσnexp(- Qa/RT)。合金的应力指数n为2.49,表观激活能Qa为88.42kJ/mol。合金的压蠕变速率由镁的点阵自扩散和位错攀移所控制,同时,晶界滑移起了重要作用。     

时效态Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr合金的拉伸蠕变行为

利用RC-1130型蠕变持久试验机测试了时效态Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr合金在(200、250、300℃)/(50、70、90 MPa)的条件下的拉伸蠕变行为。结果表明：当蠕变温度一定时,合金的蠕变应变随蠕变应力增加而增大;当蠕变应力一定时,蠕变应变随蠕变温度增大而增大,合金的蠕变应变对蠕变温度更敏感。由应力指数和蠕变激活能计算可知,蠕变应力为50～90 MPa,在200℃时,合金的应力指数为1.560;在250和300℃时,应力指数分别为2.230和3.602。蠕变温度为200～250℃,50 MPa下,合金的蠕变激活能为111.9 kJ/mol;当应力增大至70 MPa和90 MPa时,蠕变激活能分别为137.4 kJ/mol和142.6 kJ/mol;在250～300℃/50～90 MPa条件下,合金的蠕变激活能为126.2～87.0 kJ/mol。随着蠕变温度和应力的提高,合金的蠕变机制由晶界滑移为主转变为位错滑移为主。     

Ti-600合金的高温蠕变行为

研究了Ti-600合金在550～650℃下的高温蠕变行为,实验应力为150～300 MPa.计算了合金在不同应力、不同温度下的稳态蠕变速率、应力指数及蠕变激活能,并在此基础上研究了其蠕变强化机制.蠕变应力为300 MPa时,Ti-600合金的蠕变激活能Q=490.1 kJ/mol;650 ℃,合金的蠕变应力指数n值在6.5～8.5之间变化,表明在实验温度范围内合金的蠕变变形以位错攀移为主,以位错的滑移为辅.     

Ti40阻燃钛合金的高温蠕变行为

计算了Ti40合金在不同应力、不同温度下的稳态蠕变速率、应力指数及在460℃－540℃范围内蠕变激活能Q＝94.0kJ/mol，并以此基础上研究了其蠕变强化机制。实验结果表明：该合金在此温度范围内的蠕变受位错和扩散双重机制控制，晶界移动对蠕变也有一定的贡献。在目前实验条件下，Ti40合金在620℃蠕变性能较差。     

反应堆控制棒材料Ag-In-Cd合金的压缩蠕变行为

研究了铸态Ag-In Cd合金在300—400℃及12—24 MPa压应力范围内的压缩蠕变行为,根据实验结果计算了表观应力指数n和表观激活能Q_a,探讨了合金的压缩蠕变机制.结果表明,随温度和应力的升高,合金的稳态蠕变速率增加,稳态蠕变速率与应力之间呈指数关系.温度为300,350和400℃时,合金的n分别为2.90,4.09和5.77;压应力为12,18和24 MPa时,合金的Q_a值分别为68.1,103.7和131.6 kJ/mol.位错运动形成大量层错是Ag-In-Cd合金在温度为300—400℃,压应力为12—24 MPa下的压缩蠕变控制机制.     

AE42合金的抗压入蠕变性能

采用自制实验装置对Mg-Al-2RE(AE42)合金进行压入蠕变实验,利用带能谱(EDS)的扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析合金蠕变前后的组织和成分的演化.结果表明:随温度或应力的增加,AE42合金的压入蠕变速率和第一阶段的蠕变量逐渐增加;合金在压入状态下的蠕变应力指数和蠕变激活能的均值分别为3.06和72.4 kJ/mol;压入条件下AE42合金的稳态蠕变速率由晶界扩散主导的位错粘滞性滑移控制;铸态AE42合金由α-Mg基体、针状Al11La3和少量颗粒状Al2La组成;固溶处理8 h后,合金中的β-Mg17Al12相溶入α-Mg基体,合金的硬度上升;固溶24 h后,晶粒得到粗化,合金的硬度和抗蠕变性能均下降;固溶处理后再人工时效24 h,晶粒略有细化,但大量β-Mg17Al12相沿晶界不连续析出,合金的硬度和抗蠕变性能进一步下降.     

快速凝固/粉末冶金Mg-6wt％Zn-5wt％Ca合金的压缩蠕变行为研究

采用雾化-双辊急冷法和热挤压工艺,制备了快速凝固/粉末冶金Mg-6wt％Zn-5wt％Ca合金,研究了合金在150～200℃和压力为30～70MPa的压缩蠕变行为.结果表明,随温度和应力的升高,合金的压蠕变量增大,稳态蠕变速率的对数分别与应力的对数和温度的倒数呈线性关系,稳态蠕变速率符合半经验公式;在175℃时,应力指数n为2.27;在70MPa条件下,表观激活能Qa为133 kJ/mol;合金的压蠕变速率由镁的自扩散和位错滑移控制.     

应力、温度对定向凝固镍基高温合金第一阶段蠕变量的影响

本文研究了温度,应力对定向凝固镍基高温合金的第一阶段蠕变量的影响.大多数镍基合金经定向凝固后,在中温(700—800℃)、高应力(490—784MN/m~2)下纵向的第一阶段蠕变量比普通铸造合金显著增大,这是由位错切过γ′粒子的蠕变机制所决定.定向凝固DZ-3合金的中温纵向蠕变量相当低,与普通铸造CCK3合金相同.这是由位错攀移越过γ粒子的蠕变机制所决定.所有定向凝固合金横向的第一阶段蠕变量与相应的普通铸造合金相同.γ/γ′点阵错配度愈大,强度水平愈高,定向凝固合金的纵向第一阶段蠕变量愈低.在高温(850—980℃)、低应力(196—343MN/m~2)下,定向凝固镍基高温合金的第一阶段蠕变量与普通铸造合金相当.高温下,所有合金第一阶段蠕变量也随蠕变应力提高而略有增加.     

陶瓷型壳精铸挤压铸造成型模

研究了陶瓷型壳精铸挤压铸造成型模的工艺过程、工艺特点以及工艺参数的选择等问题。对一般陶瓷型铸造时易出现的问题从理论上作了一些分析，同时结合大量的实践对陶瓷型壳废料的再生、型壳的水煮工艺等方面提出了自己的看法，作了一些探讨。     

实型铸造分层缺陷分析

通过分析实型铸件分层缺陷的特征及其形成机理 ,认为在各种因素中 ,阶梯式浇注系统底层内浇道截面积小于直浇道截面积是分层缺陷形成的关键。提高金属液浇注温度及改良涂料 ,选用低密度泡沫塑料作模样材料对避免产生分层缺陷有帮助。     

砂浆自硬型芯工艺

介绍采用砂浆自硬型芯工艺，制造带有深槽孔精密铸件的成功实例。自硬型芯粉料采用专业厂生产的JXR型粉料。自硬型芯用砂浆配制简便，铸件槽孔表面光洁，型芯清理方便。     

石膏型简易制模工艺的研究

介绍了一种用样件直接翻制铸件的简易制模工艺，工艺中所用的特殊造型材料－膨胀石膏经处理后可得到３％的膨胀量，足以抵消铸型因烘烤产生的尺寸缩小及合金凝固导致的收缩。在此基础上，对工作石膏型采用合理的烘烤和浇注工艺，得到了尺寸合格、表面质量好的铸件。     

精密铸造废弃型壳的回收与再利用

对废弃型壳(水玻璃+石英粉)的处理后再利用进行了研究.结果表明,在处理得到的粉、砂中按比例加入新的粉、砂,其各项性能指标都有所改善,有回收利用的价值.     

金属型铸造水嘴手柄缺陷分析

对金属型铸造手柄的几种典型缺陷的形成机理和克服缺陷的对策及工艺方法进行了分析,认为应从模具设计、合金熔炼和工艺控制三个方面综合分析,全面加以解决,才能有效克服铸造缺陷,提高铸件质量和成品率。     

镁合金应用石墨砂湿型铸造的实践

总结了采用石墨砂湿型铸造镁合金的经验，分析了镁合金铸造的特点。介绍了湿型砂各组分的性能及配比。实践证明，由石墨砂和阻燃剂R-SO4N3，H3BO3等配制成的粘土湿型砂能生产内外质量都良好的镁合金铸件。     

湿型砂铸造压盖的缺陷分析与防止措施

利用扫描电镜及能谱分析仪，对湿型砂铸造压盖铸件的常见铸造缺陷进行形貌观察和成分分析，通过与铸件夹渣的理论特征进行对比，确认该缺陷为夹渣。针对缺陷的成因，提出防止措施。     

铝合金大截面悬垂线夹金属型铸造生产

在铝合金大截面悬垂线夹金属型重力铸造生产中,改变传统分型方式,采用将铸件立放、垂直分型,消除了铸件缩孔、缩凹和裂纹等铸造缺陷,使铸件承受破坏载荷能力比设计要求提高30%,产品合格率达到98%,生产效率提高35%.     

食品机械薄壁件铝镁合金重力铸造工艺

由于Al-Mg合金金属型铸造易产生热裂,在生产食品机械外壳大型薄壁铸件时,多以湿砂型或半金属型-半湿砂型方式生产.针对金属型工艺生产大型薄壁铸件比较困难的问题,提出一种倾转式重力铸造工艺,结合模具设计、浇注参数的调整,实现了全金属型大型Al-Mg台金薄壁铸件的生产.实践证明,本工艺可广泛应用于薄壁铸件或易产生热裂合金铸件的生产.