粉煤灰、页岩石添加对锰渣烧结性能的影响

锰渣含有大量有害物质而污染环境。以锰渣为原料,添加适当粉煤灰和页岩石,在1020~1080℃下烧结而研究其烧结特性。实验表明,锰渣主要由石英(SiO_2)和生石膏(CaSO_4·2H_2O)组成。随温度升高,样品的烧损增大,吸水率、气孔率降低,密度、抗折强度增大,这与超过1060℃时熔融液相的出现有关。与普通烧结砖相比,本样品具有更高吸水率、气孔率和更低密度。在1060~1080℃烧成A3、A4、A7样品的强度(24.3~33.9 MPa)与普通烧结砖的强度(30.3 MPa)相近,可制作建筑用轻质透水砖。     

铸造A356铝合金的低周疲劳行为

研究不同加钛方式和钛含量对铸造A356铝合金常温低周疲劳行为的影响,分析合金疲劳断口的形貌特征.结果表明:4种A356合金均表现出明显的循环硬化行为,但Ti含量(质量分数)为0.14%的合金比Ti含量为0.10%的合金具有更高的循环硬化率.在低应变时,加钛方式对合金的循环硬化影响相近;而在高应变时,电解加钛A356合金...     

Sc、Zr、Ti复合合金化对Al-5Mg 合金组织和性能的影响

通过向合金中单独或联合添加微量的Sc、Zr、Ti,研究了Sc、Zr、Ti复合合金化对Al-5Mg合金微观组织、再结晶抗力及力学性能的影响.研究结果表明合金中单独添加0.2%Sc,使合金的再结晶抗力、硬度和强度明显增加而塑性明显下降,但对合金没有晶粒细化效果.Sc、Zr复合合金化明显改善了Sc对晶粒的细化能力和再结晶抗力,合金的强度和硬度也进一步增加,但对塑性的影响不大.添加0.036%Ti进行Sc、Zr、Ti复合合金化使合金具有最佳的晶粒细化效果和再结晶抗力,但对合金的力学性能影响不大.原因在于Sc、Zr、Ti复合合金化降低了Al-Al3Sc共晶点,而且Zr、Ti可以代替部分Sc形成Al3Sc1-xZrx或Al3Sc1-xTix复合粒子,有利于凝固过程中形成与α-Al具有良好晶格匹配性的一次Al3Sc1-xZrx或Al3Sc1-xTix复合粒子及挤压和退火过程中二次复合粒子的析出.这些大量的、弥散分布的、与基体共格的粒子可以有效地阻止位错的运动和亚晶界的迁移,从而产生良好的细晶强化、弥散强化和亚结构强化效果.     

反应合成ZrAl3金属间化合物及其形核行为

采用自蔓延高温合成反应,应用Zr和Al粉末制备了ZrAl3金属间化合物,并利用XRD、DTA 和 SEM 等分析手段,研究了SHS合成ZrAl3相的反应行为.结果表明,自蔓延合成ZrAl3的反应起始于Al与Zr的固-固反应,然后扩展列液-固反应,最后完成于后烧阶段.ZrAl3颗粒呈现不规则的石块状,且其表面布满许多树枝状的凹纹.在Zr-AI体系中,当Zr/Al is≤1(原子比)时,ZrAl3是唯一形成的相,其形成与所设计初始粉末的成分无关,并详细讨论了ZrAl3相的形核形为.     

自蔓延高温原位合成ZrC/Cu复合材料

采用自蔓延高温合成工艺,原位合成了ZrC/Cu复合材料.利用DTA、XRD、FE-SEM等手段,研究了自蔓延高温合成ZrC/Cu复合材料的反应行为.实验结果表明,随着Cu含量的增加,Cu-Zr-C体系的燃烧温度逐渐降低,且合成产物中ZrC颗粒尺寸亦随之减小,其形貌从不含Cu时的无规则的大块状转变为含30%(质量分数)Cu时的纳米级的小球状.ZrC/Cu复合材料中只有ZrC颗粒和Cu两相存在,并无Cu-Zr中间相形成.DTA热分析的结果显示反应起始于912℃时生成的Cu10Zr7中间亚稳相,然后在987℃生成CuZr2中间相,当温度达到1022℃,将会生成部分的ZrC,继续加热到1098℃,Cu开始熔化,最后温度为1232℃时,Zr与C发生剧烈反应从而合成大量的ZrC.     

Low-cyclic fatigue properties of electrolytic low-titanium A356 alloys

The low-cycle fatigue （LCF） behavior of two kinds of A356 alloys produced by different titanium alloying methods was investigated and compared. The effect of titanium content and titanium alloying methods on LCF behavior is analyzed with plastic strain energy density. The results show that all alloys exhibit the cyclic hardening behavior. Raising Ti content can obviously increase the cyclic hardening ability. But the effect of Ti alloying method isn＇t distinct. Whether for the EA356 alloys or for MA356 alloys, the alloys with low titanium content have longer low-cycle fatigue life than that of the alloys With high titanium content. This is because that the alloys with low titanium content can consume higher cyclic plastic strain energy during cyclic deformation compared with alloys with high titanium content.     

固溶时间对Al-7Si-0.4Mg合金Si颗粒形貌和力学性能的影响

在535℃对Al-7Si-0.4Mg合金在不同保温时间下进行固溶处理,分别用OM、SEM、DSC分析研究固溶保温时间对合金中微观Si颗粒形貌、断口形貌和析出相行为以及合金力学性能的影响.结果表明,保温1h合金中的Si颗粒能实现熔断和分离,当保温时间达到3h时能获得最佳形貌的Si颗粒,此后延长保温时间则会出现过烧,恶化Si颗粒形貌.固溶保温3h的合金具有最佳的强度和塑性,表现出最优的综合力学性能,能析出稳定的强化相Mg2Si粒子,实现Si、Mg等元素的均匀化分布.     

利用锰渣制备钙长石/顽辉石复相陶瓷

以电解锰渣、滑石为主要原料,添加适当的铝矾土和石英,在1 100~1 200℃温度内成功制备了钙长石、顽辉石陶瓷。实验发现,单相钙长石陶瓷在1 140℃以下就能生成,复相钙长石/顽辉石陶瓷需在1 140℃以上方能形成,而在1 200℃则会出现过烧现象。研究表明,在1 100~1 200℃烧结温度内,随着烧结温度升高,样品吸水率(Wa)和气孔率(Pa)均逐渐减小,体积密度(D)却逐渐增大,经1 180℃温度烧成样品的Wa和Pa极小而D最高(2.38g/cm3)。在1 100~1 160℃内,样品的抗折强度快速增加,在1 160~1 180℃时达到稳定状态,约105MPa,而一旦超过1 180℃,样品的抗折强度急剧下降。     

A356合金低周疲劳性能及其可靠性研究

研究了不同加钛方式和钛含量对A356合金常温低周疲劳性能的影响,并对低周疲劳实验数据进行了可靠性分析。结果表明,A356合金的低周疲劳寿命对加钛方式不敏感,其疲劳寿命仅受合金中钛含量的影响,如果合金中钛含量相近,则两种加钛方式A356合金的低周疲劳寿命差别不大。无论是电解加钛合金还是熔配加钛合金,钛含量为0.10%的A356合金具有较低的屈服强度,从而导致其较钛含量为0.14%的A356合金具有更优异的低周疲劳性能。     

冷却速度对A356合金的晶粒退化行为的影响

研究了A356合金在不同凝固条件下的晶粒衰退行为。结果表明，延长保温时间，合金的晶粒明显长大．Si颗粒的直径、纵横比也呈逐渐增大之势，而圆形度却逐渐减小．表明A356合金的细化效果和Si颗粒的变质效果均出现了不同程度的衰退．这与保温过程中TiAl3质点的溶解与沉淀以及Sr的严重烧损有关。提高模具冷却速度可以延缓A356合金的晶粒细化和Si颗粒变质效果的衰退，原因在于较快的冷却速度能为熔体中的Ti提供较高的成分过冷．从而激发更多的异质形核。