6061-O铝合金搅拌摩擦焊研究

采用搅拌摩擦焊(FSW)方法对6mm厚的6061-O铝合金板材进行对接,利用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)分析母材和焊接接头的显微组织和断口形貌,并测试其拉伸性能和显微硬度。结果表明:焊接速度v为300mm/min时,当搅拌头旋转速度n低于800r/min,6061-O铝合金FSW接头出现明显的未焊合缺陷;当转速提高到1200r/min,接头缺陷消失,接头拉伸性能与母材接近。在所选工艺参数下获得的FSW接头硬度均比母材高,最高点均出现在焊核区;断口分析表明,断裂均为韧性断裂,且位置均出现在远离接头的前进侧热影响区。     

氧化铝纤维含量对陶瓷基摩擦材料性能的影响

以工业废渣粉煤灰作为主要陶瓷组分,氧化铝纤维为增强相,采用冷压成型-热压固化两步法制备了氧化铝纤维增强陶瓷基摩擦材料,通过定速式摩擦磨损试验机研究了氧化铝纤维含量对陶瓷基摩擦材料性能的影响规律,并借助SEM观察磨损后样品的表面形貌,揭示了其摩擦磨损机理。结果表明:随着氧化铝纤维含量的增加,陶瓷基摩擦材料的孔隙率与密度不断增加,而硬度则先降低后上升然后再略降低;摩擦系数随氧化铝纤维含量的增加呈现出先降低后上升的趋势,当氧化铝纤维含量为25%时,样品的摩擦系数稳定在0.60左右;添加氧化铝纤维促进了陶瓷基摩擦材料的磨损,且随其含量增加,磨损率总体上呈增大趋势;未添加氧化铝纤维的陶瓷基摩擦材料磨损形式主要为磨粒磨损和接触疲劳磨损,而添加25%氧化铝纤维的陶瓷基摩擦材料磨损形式以磨粒磨损、粘着磨损和纤维的脆性断裂为主。     

锰替代中铬合金铸钢中镍和钼的研究

以锰作为主要添加元素,替代中铬合金铸钢中贵重合金元素镍和部分钼,并研究了材料的组织、性能及其作用机理.结果表明,替代后材料组织细化,冲击韧度和动态冲击抗磨料磨损性能提高,且生产成本大幅下降.     

高铬铸铁磨辊断裂分析

通过光学显微镜和扫描电子显微镜等手段,对断裂的高铬铸铁试样进行金相显微组织和断口形貌分析。结果表明,铸件中组织不均匀,存在空洞、疏松等内部缺陷。断口形貌呈现解理、准解理特征。裂纹主要是沿着碳化物与基体的界面扩展。在使用过程中奥氏体发生转变,体积膨胀,产生拉应力,结果使碳化物和基体的界面成为组织中强度较薄弱的区域。断裂区的碳化物比非断裂区的粗大且呈板条状,马氏体分布不均匀,存在较多的夹杂物,尖锐的端部容易造成应力集中,从而降低了材料的韧性。     

Fe对Al-10Si合金微观组织和摩擦性能的影响

采用MM2000摩擦磨损试验机研究Al-10Si-xFe合金在不同负载下的摩擦磨损性能.结果表明,适量的Fe含量可改变Al-10Si合金的第二相组织.在100N低载荷时,Al-10Si-xFe合金具有一定的摩擦性能,Fe含量的增加对其磨损质量影响不大,但会减低其摩擦系数.在200N中载荷时,铁含量较低的Al-10Si-xFe合金的摩擦性能较低,当Fe质量分数达1.5%时,具有一定的摩擦性能.在300N高载荷时,Al-10Si-xFe合金的摩擦性能较差.该合金不适宜用作高载荷摩擦材料.     

Sr、B对AZ91镁合金凝固区间和流动性能的影响

以AZ91镁合金为研究对象,利用DSC、流动性试验等分析手段研究Sr、B对AZ91合金凝固区间和流动性能的影响。结果表明：Sr的加入对合金的固相线影响不大,但能明显降低合金的液相线,从AZ91合金的596℃下降到添加0．8％Sr后的566℃,下降了30℃;凝固区间从AZ91合金的161℃下降到添加0．8％Sr后的129℃,结晶温度间隔减小了约20％。在AZ91-0．5Sr合金中添加微量B后,合金的固相线和液相线变化都不大。AZ91合金的流动性浇注试样长度为330mm,AZ91-0．5Sr合金的流动性浇注试样长度为380mm,而AZ91-0．5Sr-0．09B合金的流动性浇注试样长度为580mm,比AZ91合金提高了76％。     

光纤激光精密切割高线密度不锈钢支架

实验选用波长1090nm、峰值功率50W的光纤激光器,切割直径2mm、厚0.13mm的316L不锈钢管材以获得理想的心血管支架.实验结果表明:激光切割质量主要与激光聚焦、激光切割频率、激光切割速率和脉冲宽度等因素有关.在激光切割频率2000 Hz、激光平均功率50W、脉宽0.06～0.2ms、典型值0.1ms、切割速率100mm/min、焦距50mm、氧压(同轴)0.6～1MPa的条件下,获得了切口表面光滑、切缝垂直度好、筋宽为(100±10)μm的血管支架.其延伸率δ≥40%,抗拉强度σ≥480 MPa,综合性能能够满足使用要求.     

AZ31B镁合金铸轧板材组织及力学性能研究

运用光学显微镜、扫描电镜及万能拉伸试验机等检测分析手段对AZ31B镁合金铸轧板材组织和力学性能进行了研究。结果表明,该合金由等轴枝晶和变形枝晶组成,共晶体组织主要由β-Mg17Al12和少量β-Mg17(AlZn)12相组成,晶内弥散分布着细小圆状Al8Mn5析出相。AZ31B镁合金铸轧板材在轧向(RD)和横向(TD)的抗拉强度分别达到250MPa和200 MPa,伸长率分别为5.5%和6.0%,断裂类型分别为脆性解理断裂和准解理断裂。     

低频电磁场对半连续铸造Al-Mg-Si-Cu合金显微组织的影响

采用低频电磁场半连续铸造工艺制备Al-Mg-Si-Cu铝合金铸锭,研究了低频电磁场对Al-Mg-Si-Cu铝合金铸锭组织的影响。结果表明,施加低频电磁场可以细化Al-Mg-Si-Cu铝合金铸锭的晶粒组织,减轻晶内元素的偏析程度。与常规半连续铸造相比,施加频率为20 Hz、电流为120 A的交变电磁场后,铸锭中的等轴晶组织增多,枝晶状组织减少,晶粒尺寸变得更加细小,铸锭边部和中心平均晶粒尺寸由常规半连续铸造的170和259μm分别降至133和187μm,同时有利于提高溶质元素在晶内的分布,很大程度上减轻了溶质元素的偏析。此外,低频电磁场的电磁振荡使得液穴内部温度场和流动场更趋均匀,溶质元素分配系数增大,结晶区间变小,抑制了树枝晶的生长,促进了Al-Mg-Si-Cu合金半连续铸锭中非枝晶组织的形成和溶质元素的强制固溶,并且抑制了溶质元素的偏析。     

压铸镁合金植酸转化处理中添加剂的研究

通过在植酸基础转化液中添加两种不同组成的成膜促进剂制备镁合金植酸转化膜,采用SEM、EDS及失重法研究了添加剂对转化膜结构、形貌及耐蚀性能的影响.结果表明:经植酸转化处理后,镁合金表面耐蚀性能均得到了大幅提高,120 h盐水浸泡后失重率仅为镁合金基材的1/5;Ca(NO3)2、NH4VO3及Na2C4 H4O6·2H2O组合添加剂的加入有利于改善膜层结构和致密性,转化膜由完整、致密且与基材结合紧密的内层和网纹的外层组成,耐蚀性能较纯植酸转化膜提高1倍,而NaF、Na2B4O7及Na2C4H4O6·2H2O的组合添加剂则对转化膜结构和耐蚀性能影响不显著.