连铸结晶器内钢液流场的数值模拟

采用商业软件,针对连铸机结晶器的结构和工艺参数,进行了流动过程的三维数值模拟,分析了浸入式水口的浸入深度、水口侧孔倾角和拉速对结晶器内钢液流动的影响.结果表明,合适的浸入深度、水口侧孔倾角和拉速有利于夹杂物的上浮,减小液面波动.     

硬质涂层与齿轮钢的摩擦性能研究

采用阴极多弧离子镀在M42工具钢表面制备了Al66Cr34N和Ti62Al34Si4N两种硬质涂层,并在室温大气环境下采用球/盘式摩擦磨损仪研究它们同40Cr齿轮钢的摩擦磨损行为。采用表面接触角测试仪OCA40Micro、3D表面形貌仪、扫描电子显微镜、电子能谱分析了涂层磨痕,探讨了两种涂层与齿轮钢对摩的磨损机理。结果表明:两种涂层与40Cr齿轮钢摩擦时,失效的主要机理均为粘着磨损,伴随着氧化磨损。在与40Cr对磨时,Ti62Al34Si4N涂层与40Cr的亲和力强,摩擦过程中接触面温度较高,容易融合形成高结合力粘结节点;表现高的摩擦系数0.6~0.7,和初始阶段高的磨损率(最高7.5×10-15m3/N·m)。Al66Cr34N涂层与40Cr的亲和力较弱,摩擦系数0.45~0.6,初始磨损率最低为2×10-16m3/N·m。     

Synthesis of tetragonal BaTiO3 film on Ti substrate by micro-arc oxidation

BaTiO3 films on Ti substrate were fabricated by alternative current（AC） and direct current（DC） micro arc oxidation （MAO）. Microstructures of films were investigated by means of SEM, XRD and TEM. The results show that the amorphous phase and primitive cubic phase are the main phases in the films prepared by AC MAO. Even after being annealed at 1 200 ℃ for 8 h, only a few tetragonal phases can be observed in films prepared by AC MAO. However, tetragonal BaTiO3 phase can be produced by DC MAO directly. In the films prepared by DC MAO, a mixture of cubic phase and tetragonal phase is formed. After sparking spacious distribution, sparking duration and temperature gradient near sparking sites were taken into account, and a mechanism of synthesis of tetragonal BaTiO3 phase by DC MAO was proposed.     

硅酸铝短纤维增强镁基复合材料的界面反应及其热力学分析

用晶化的硅酸铝短纤维作增强体, 用磷酸铝作黏结剂制得预制体, 用AZ91D作基体金属, 通过挤压浸渗工艺制备镁基复合材料。通过光学显微分析、 XRD衍射分析、 SEM扫描分析等, 初步观察研究了硅酸铝短纤维增强镁基复合材料的界面反应规律和反应产物。结果表明: 用硅酸铝短纤维增强AZ91D镁合金通过浸渗挤压法制备镁基复合材料是可行的; 镁与磷酸铝黏结剂反应后在界面上生成一定数量的MgO颗粒和少量的MgAl₂O₄颗粒, 致使硅酸铝增强纤维和镁合金基体之间形成较强界面结合; 另外, 在硅酸铝短纤维的晶化处理过程中, 由于非晶态SiO₂的析出, 导致Mg₂Si脆性相在界面附近产生, 从而对该复合材料的力学性能产生一定影响。      

铝再生技术及装备概况

废铝的再生可以缓解我国铝工业资源匮乏、环境污染等问题,并且节能减排效果显著,是我国铝工业发展的必然趋势。本文概述了废铝预处理和熔炼的相关技术及装备,其中重点介绍了废铝的分选分类、铝熔体的净化,并对再生铝技术和装备的发展提出了建设性的建议。     

AZ91D镁合金微弧氧化涂层的干摩擦磨损行为

在硅酸钠电解质体系中,采用电流密度100 A/m2的非对称交流脉冲电源模式处理AZ91镁合金,在其表面获得均匀的陶瓷涂层.采用M2000磨损试验机研究了该涂层合金的干式滑动摩擦磨损行为.采用X射线衍射仪和扫描电镜对陶瓷涂层结构和磨损表面进行观察分析.结果表明:根据载荷大小,涂层处理后AZ91D镁合金的磨损行为明显分为3个阶段,这些阶段同陶瓷层是否磨穿密切相关;微弧氧化涂层AZ91D镁合金的磨损机理主要是磨粒磨损;受表面状况的影响,陶瓷涂层的摩擦因数在 0.20～0.45 间波动;在较高载荷下,涂层被磨穿后,涂层的摩擦因数趋于基体合金的摩擦因数,涂层合金的表面变形能力提高,该阶段质量磨损速率随载荷增加,趋势变得缓慢.     

TMAH改性PVDF一步接枝PSSA质子交换膜的制备及性能

针对商业化Nafion系列全氟磺酸质子交换膜的甲醇渗透率高的问题,利用四甲基氢氧化铵(TMAH)液相改性聚偏氟乙烯(PVDF),以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,一步将苯乙烯磺酸(SSA)接枝到改性的PVDF上,制备了用于替代Nafion膜的聚偏氟乙烯接枝聚苯乙烯磺酸(PVDF-g-PSSA)质子交换膜。研究了不同质量分数的TMAH甲醇溶液对PVDF-g-PSSA膜电导率和甲醇渗透率的影响。同时,利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)和能谱扫描电镜(SEM-EDX)分析了膜的结构、形貌及硫元素分布情况。结果表明,TMAH使PVDF脱去部分HF产生碳碳双键且PSSA成功接枝到改性的PVDF骨架上,硫元素在膜内外分布均匀;PVDF-g-PSSA膜的电导率和甲醇渗透率随TMAH在甲醇中质量分数的增多而增大,TMAH质量分数为20%的膜的质子电导率在20℃下达到0.0890S/cm、常温下的甲醇渗透率为5.07×10-7 cm2/s;热重分析(TGA)表明,膜的热稳定性良好,耐热温度高达190℃。该膜作为电解质材料的直接甲醇燃料电池(DMFC)最大功率密度可达到17.085mW/cm2,且工艺简单、成本低,有望在实际中应用。     

工具钢的液相等离子体电解渗透

在氟化钾一尿素电解液体系下,应用液相等离子体电解碳氮共渗技术,在工具钢表面制备出了高硬度、耐磨、耐蚀的渗透层,并应用金相显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜对渗层进行了观察和分析。结果表明,6min左右即可在工件表面形成厚度约为50μm的渗层,渗入的C、N元素主要以Fe2（C,N）相形式存在,且渗层中C、N的含量随离表面距离增加衰减。     

织构对锆合金内压蠕变性能的影响

研究了两种组织形貌相似的锆合金M5TM和N36锆合金核燃料包壳管材的内压蠕变性能,利用X射线衍射仪分析了它们的织构,根据试验数据分析了试验应力水平对蠕变机理的影响,提出用合金在试验条件下的屈服应力作为规一化值建立蠕变速率-规一化应力关系曲线,该法更能够体现合金织构对内压蠕变行为的影响,尤其是蠕变幂函数规律失效的临界转变应力水平.     

织构对先进锆合金蠕变性能各向异性的影响

研究了两种组织形貌相似的先进锆合金M5TM和N36锆合金核燃料包壳管材的单轴拉伸和内压蠕变性能.利用x射线衍射仪分析了它们的织构.试验发现两种先进锆合金包壳材料的蠕变性能表现出明显的各向异性.根据试验条件下的蠕变机理,结合弹性粘塑性自洽模型定性地分析了织构对锆合金管材蠕变各向异性的影响,解释了先进锫合金各向异性随应力指数变化的共性规律.揭示了织构与先进锆合金管材蠕变各向异性的定性关系.由于成分和织构因素的共同作用,在研究的试验条件下,N36合金的初始蠕变应变、稳态蠕变速率低于M5合金.织构是合金蠕变行为产生各向异性的主要原因,对于再结晶状态的先进锆合金包壳管,具有(0002)织构特征时,应力指数越高(即施加的应力水平越高),其蠕变的各向异性值越大.