《材料成型控制工程》课程教学质量提高的探讨

本文根据《材料成型控制工程》教学任务及课程特点,对该门课程的教学进行了探讨。提出了从重视师资队伍培养、优化课程内容设计、运用多媒体教学方法、加强综合实验设计四个环节着手,达到提高该课教学质量的目的。     

平面流铸雾化制取锡铅合金粉末的研究

传统平面流铸技术是用于生产微晶或非晶合金薄带的一种快速凝固技术。在传统平面流铸技术的基础上,开发出一种新型的快速凝固制粉技术—平面流铸粉末制备技术。自行设计制造了平面流铸粉末制备工艺试验装置,用此工艺装置制取了锡铅合金粉末,试验分析了制粉工艺参数对所制取锡铅合金粉末的尺寸分布和形貌的影响规律。大量工艺试验表明,平面流铸制粉工艺能对所制取的锡铅合金粉末进行速度分级。     

喷射成形柱状坯尺寸模糊控制

为了提高沉积坯尺寸精度，研究了喷射成形过程中柱状沉积坯尺寸的模糊控制.在柱状喷射成形过程中，影响沉积盘进给调节系统的因素较多，数学模型难以建立，常规控制无法获得满意的效果.为此，提出了一种新的以沉积坯尺寸误差和误差变化率为输入量、以沉积盘进给速度为输出量，来完成对沉积盘进给量进行自动调节的模糊控制方案，并应用VC++编程语言实现.对模糊控制器的仿真结果表明，该模糊控制对沉积盘自动调节系统控制效果优良，为柱状沉积坯的有效制备提供了可靠保障     

一种耐低温奥氏体球铁的低温性能和表面强化分析

在ASTMA571M标准的基础上适当调整Ni和Mn等元素的含量制备了一种耐低温球墨铸铁材料,研究了该奥氏体球墨铸铁材料的低温力学性能和表面强化效果。结果表明,该材料在超低温情况下具有非常好的塑性和韧性,-100℃的维氏硬度相对于常温升高了36%,在低温下表现出了非常好的综合力学性能。所研究铸铁材料的离子氮化效果较好,可以弥补奥氏体球墨铸铁硬度不够的缺陷,更好地发挥出其应用价值。     

基于3DAP及第一性原理的Al-Si-Cu-Mg合金团簇及沉淀演变

基于Three Dimensional Atom Probe(3DAP)以及First-Principles对Al-Si-Cu-Mg合金中团簇及后续沉淀的演变过程进行了研究。3DAP试验表明,Al-1.0Si-1.5Cu-0.5Mg合金时效0.25h后基体中主要存在点状的Si-Si团簇、Si-Mg团簇、Si-Mg-Cu团簇,与第一性原理计算所表明的以上各结构中溶质原子间结合较强的结果相符,同时由于大量Si原子的扩散聚集,导致Si-Cu团簇结构出现;时效0.25~2h后基体中Si、Mg、Cu原子继续聚集,点状的Si-Si、Si-Cu、Si-Mg团簇长大并向针状的Si-Mg-Cu团簇演变;时效2~4h后,Si、Mg、Cu原子继续聚集,促进针状Si-Mg-Cu结构长大的同时,部分大尺寸的Si-Mg-Cu结构逐渐向板条状的Q′相转变,同时富Cu结构出现。     

TiC增强AlCr_2FeNi_2Cu_(1.6)高熵合金基复合材料组织与性能

采用真空电弧炉制备了(TiC)_x/AlCr_2FeNi_2Cu_(1.6)高熵合金复合材料,研究了TiC含量对AlCr_2FeNi_2Cu_(1.6)高熵合金微观组织与力学性能的影响。结果表明,(TiC)_x/AlCr_2FeNi_2Cu_(1.6)高熵合金复合材料由FCC相和BCC相组成,TiC粉末的加入并未使高熵合金的物相结构发生转变,但随着TiC的添加,合金中出现了TiC的衍射峰。高熵合金中FCC相富集了Cu、Al、Ni元素,BCC相富集了Fe、Cr元素。添加TiC后,合金中出现了含有TiC的Al、Ni、Cu新相,且使高熵合金的压缩屈服强度和抗压强度先增加后减小。当TiC含量为7.5%时,合金的屈服强度和抗压强度相对较高,压缩应变骤降到8.32%。     

喷射成形静电作用下雾化过程的理论分析

静电雾化技术可以提高喷射成形雾化质量,但由于雾化过程涉及气液固三相流、流场和电场等多场联合作用等,给试验研究带来了诸多不便.为了深入了解静电作用对喷射成形中金属液射流破碎的雾化过程影响,从理论上分析了静电作用对喷射成形雾化中射流破碎长度、雾滴表面张力和雾化液滴粒径的影响.结果表明：随着静电电压的增加,射流破碎长度将缩小,雾化液滴直径减小;当电压升高到一定值时,破碎长度和雾滴直径趋于稳定.静电力降低了液滴的表面张力,使得雾化动力相对增加,从而有助于提高雾化质量.     

微细阵列孔的铸造法制备及表征

为了获得大深径比的微细阵列孔,以铝作为基体金属并采用铸造法制备了微细阵列孔.根据预期阵列孔的结构,编排并固定预制体的孔芯.将预制体放置在自制金属型中进行浇注,使熔融金属铝液围绕于预制体的孔芯,待铝液凝固后抽出孔芯得到微细阵列孔.利用激光共聚焦显微镜测量微细阵列孔的孔壁粗糙度,并计算微细阵列孔的形状因子.结果表明,由铸造法制备的微细阵列孔的分布十分规律密集,孔径大小基本一致.微细阵列孔的形状非常趋近于圆形,孔壁十分光滑,且深径比很大.     

Al-Si合金回转件车削表面雪花斑形成机理

Al-Si合金回转件车削加工时,工件表面会产生明暗相间的雪花斑,影响工件使用性能.为了找到雪花斑产生的机理,针对ZL101铸件加工表面进行了粗糙度测量,并对工件有雪花斑和无雪花斑位置进行了力学性能测试和微观组织观察.结果表明:车削工件表面有雪花斑位置的粗糙度显著大于无雪花斑位置的粗糙度;该位置取样样品的强度小于无雪花斑位置取样样品的强度.微观组织观察表明,有雪花斑位置样品的α-Al相晶粒尺寸和枝晶间距显著大于无雪花斑的,且该位置共晶组织中的硅相颗粒尺寸及共晶组织所占比例均大于无雪花斑的.组织粗大和共晶组织的增加促使Al-Si合金切削加工过程中切削表面雪花斑的形成.     

Al-4.0Cu合金时效初期原子分布的计算机模拟

为了准确描述Al-4.0Cu合金时效初期Cu原子团簇的分布状态,采用了Monte Carlo方法建立模型,模拟了Al-4.0Cu合金时效初期Cu原子团簇的演变过程,得到了原子状态分布图.结果表明：Al-4.0Cu合金时效处理时,Cu原子有强烈丛聚的倾向;时效初期十几秒时,在原子面上出现了较大的Cu原子簇;合金元素原子依靠空位扩散迁移,Cu原子的偏聚程度随空位浓度的增加而加剧.