离心铸造液态金属充型流动过程中气泡的形核规律

对离心力场作用下液态金属充型流动过程中气体的溶解度、气泡的形核条件、形核功、临界形核半径以及形核率进行了定量研究.结果表明,在离心力场作用下气体的溶解度是一个梯度量,随着离心半径和离心角速度的增大而增大;气泡的形核功和临界形核半径也随着离心半径和离心角速度的增大而增大,而气泡的形核率相应地减小;离心半径和离心角速度越大,对气体溶解度和气泡形核的影响越明显;因此,在离心力场作用下可通过提高离心旋转角速度和离心半径减少气孔缺陷.     

钛合金离心铸造缩孔缺陷物理模拟研究

为了深入研究钛合金离心铸造缩孔缺陷,采用微晶蜡作为物理模拟介质,按照相似准则,模拟了离心力场下钛合金凝固成形过程中缩孔缺陷,研究了旋转速度和离心保持时间对离心铸造缩孔缺陷的影响规律.实验结果表明:随着旋转速度的增加,微晶蜡凝固件冒口处缩孔缺陷体积增大;与离心保持时间900 s时相比,保持时间30 s时冒口处的缩孔缺陷体积相应减小,冒口补缩效果减弱.同时实际浇注了钛合金铸件,试验结果和物理模拟结果相吻合,验证了物理模拟试验结果的正确性.     

离心铸造铝铜合金显微组织梯度分布规律

研究了离心力场下,铝铜合金铸件在相同离心半径不同位置处宏观组织以及相和元素含量的梯度分布规律。结果．表明：铝铜合金铸件两侧的晶粒尺寸以及Al2Cu相和Cu元素含量均低于中心处。随着旋转速度的增加,铝铜合金铸件的宏观组织以及相和元素含量的梯度分布趋势增大。此外,铸件中心线两侧的宏观组织以及相和元素含量具有不对称性。     

定向凝固下Ti-48Al合金与不同氧化物铸型涂层界面反应的研究

通过SEM、EDS以及XRD等检测方法对Ti-48Al合金分别与Al2O3、Y2O3、ZrO2铸型涂层的界面反应处的微观组织、元素分布以及界面处的相组成等进行检测;同时结合对界面处的硬度测量,得到界面反应层厚度。结果表明,合金熔体与不同铸型涂层均发生了界面反应。铸型涂层材料不同,界面反应剧烈程度也不同。反应过程中在熔体和扩散元素的冲击下,物理侵蚀和化学反应同时存在形成了反应层,反应的强弱则与涂层材料有关。更值得注意的是,对钛铝合金与铸型涂层的热力学性质进行了计算。研究还表明,熔体在界面处的反应层主要由涂层材料的脱落扩散程度控制,涂层中的元素尤其是O元素的扩散是控制界面反应进程的重要因素。     

热变形含镁Zn-Cu-Ti合金组织特征、力学性能和耐腐蚀性能

本文采用挤压加轧制的方法制备Zn-0.75Cu-0.15Ti-0.3Mg合金板材,并探讨其组织演变过程、力学性能和耐腐蚀性能。结果表明：挤压变形后Zn-0.75Cu-0.15Ti-0.3Mg合金呈细小的等轴晶形貌,Zn基体中存在微米级TiZn3和MgCuZn颗粒相以及纳米级CuZn5颗粒相。轧制变形促使合金的晶粒发生长大,并且晶粒尺寸较为不均匀。随着轧制变形量的增大,基体形变诱导晶内更多MgCuZn颗粒相的析出。轧制变形后合金的强度和延伸率均呈降低趋势,抗拉强度从142.7MPa降低到不到110MPa,这主要归因于晶粒的长大和脆性第二相的增多。不过,轧制变形有助于合金耐腐蚀性能的提高,轧制态合金具有较低的腐蚀电流密度(25.47×10-5Amp/cm2)和较高的腐蚀产物层电阻(166.7Ω/cm2)。     

离心铸造AZ91D镁合金熔体充型流动规律研究

采用数值模拟方法,借助AnyCasting软件模拟了镁合金离心力场下的充型流动过程,研究了立式离心力场下离心转速、浇注温度和模具预热温度对AZ91D镁合金熔体充型流动的影响。结果表明:随着离心旋转速度的增加,合金熔体的充型能力增强,浇不足的缺陷得到改善;实验过程中浇注温度和模具预热温度对合金熔体充型时间影响不明显;研究了镁合金的流动性,结果表明实验结果和模拟结果相吻合。     

钛熔体与氧化锆陶瓷铸型润湿性研究

借助自主设计的高活性合金熔体落滴法润湿角测量装置,对纯钛熔体与ZrO2(CaO)陶瓷铸型材料之间的润湿性和界面相互作用进行了研究,并借助SEM和EPMA等分析测试手段,对界面处垂直于界面方向的液/固截面的组织形貌和元素分布进行了分析。结果表明,钛熔体与ZrO2(CaO)在界面处发生了一定程度的化学反应,但界面化学反应不剧烈,钛熔体在ZrO2(CaO)陶瓷材料上不润湿,润湿角为103°,利用液/固界面处化学反应引起的体系总的自由能变化解释了界面化学反应对界面润湿性的影响。     

添加微量B元素对Al19Co20Fe20Ni41共晶高熵合金显微组织及性能的影响

同时强化合金的力学性能和磁性能是软磁材料的理想化制备策略.通过制备非等原子比的Al19Co20Fe20Ni41共晶高熵合金,研究硼元素合金化对显微组织演变、相形成、力学性能和软磁性能的影响.随着B含量的增加,(Al19Co20Fe20Ni41)100-xBx合金的显微组织从最初的层片状共晶组织(x=0)转变为离异共晶组...     

磷掺杂剂和石墨烯包覆层对NiCo2S4电催化剂析氢活性和耐久性的协同影响(英文)

探索具有优异导电性和稳定性的非贵金属电催化剂对氢经济至关重要.本研究将杂原子掺杂和石墨烯包覆相结合,以控制NiCo₂S₄(NCS)蛋黄壳微球的电子性能,并抵抗酸性介质中H₂O和O₂的腐蚀.密度泛函理论(DFT)模拟结合综合表征和实验首次揭示了在NCS中引入P杂原子不仅加速了电子从体相向表面的转移动力学,而且降低了掺杂P原子附近活性S位上的析氢反应势垒.利用DFT计算的穿透能垒预测了rGO覆盖层在P掺杂NCS (P-NCS)表面对质子的渗透性和对H₂O和O₂分子的抵抗性等重要功能,并用X射线光电子能谱对新催化剂和回收催化剂进行了验证.利用P掺杂剂和rGO覆盖层分别辅助电荷传递和质子传递,通过二者的协同作用获得了催化活性和耐久性之间的平衡.因此,优化后的P-NCS/rGO在70 mV的低过电位下实现了10 mA cm^-2的电流密度,并具有令人满意的80小时耐用性.本工作阐明了石墨烯覆盖硫化物催化剂可通过调控电子结构和质子/分子穿透提高电催...     

离心铸造钛合金件的力学性能变化规律

采用水冷铜坩埚真空感应凝壳熔炼设备,制备离心力场下不同旋转时间的钛合金铸件,研究离心半径、补缩冒口以及旋转时间对钛合金铸件的抗拉强度、屈服强度、延伸率和显微硬度的影响规律.结果表明:离心旋转时间相同时,钛合金铸件的力学性能随着离心半径的增加而改善,有补缩冒口时可以获得力学性能优异的铸件.旋转时间15与1.5 min相比,获得的铸件力学性能更优异,这是由于铸件显微组织细化,导致晶界强化,位错滑移的阻力增大所造成的.