镍对耐热铸造Cu-Ni-Al合金组织和性能的影响

采用压缩试验、硬度测试、金相观察和电子探针分析等手段分析了合金元素Ni对一种耐热铸造Cu-Ni-Al合金组织和性能的影响。研究结果表明,随着合金元素Ni质量分数从10%增加到25%,室温下合金硬度HBS提高了25.2%,σb提高了82%,σ0.2提高了70.5%。500℃下的HBS提高了40%。镍改变合金力学性能的主要原因是Ni在铜基体中的固溶强化作用和与其他合金元素形成化合物产生的第二相强化作用。     

气隙热阻对水平连铸Cu-15Ni-8Sn合金组织和成分分布影响

通过在结晶器底部开设圆弧槽形成气隙热阻来改善水平连铸Cu-15Ni-8Sn合金的组织和成分均匀性。首先基于合金水平连续铸造过程的温度场模拟,分析了不同圆弧槽角度、长度和厚度的结晶器结构对合金结晶区温度分布的影响。然后基于优化了圆弧槽结构的结晶器和未开设圆弧槽的结晶器,进行了直径为65mm铸锭的水平连铸工艺试验。结果表明,随着开设圆弧槽的角度、长度及厚度的增加,上部与下部固液界面的相对水平距离缩小,固液界面与棒坯轴向夹角趋于90°,凝固过程中棒坯的温度场均匀性明显提高。相比于不开设圆弧槽的棒坯,当开槽角度为180°、开槽长度为144mm、开槽厚度为5mm时,上部与下部固液界面的相对水平距离仅为未开槽时的7%。由于温度场分布更合理,棒坯上部和下部的组织和成分均匀性得到显著改善。     

Fe和Cr对Cu-17Ni-3Al合金力学性能和耐磨性能的影响

通过对Cu-17Ni-3Al合金力学性能和摩擦磨损性能测试,并借助金相、扫描电镜和能谱分析等,研究了添加Fe和Cr对Cu-17Ni-3Al合金力学性能和耐磨性能的影响。结果表明,添加Fe细化了Cu-17Ni-3Al合金的晶粒和二次枝晶间距,添加Cr增加了合金中的富Cr第二相。添加Fe和Cr可以提高Cu-17Ni-3Al合金的力学性能和耐磨性能,同时添加Fe和Cr的合金抗拉强度可达795MPa,硬度(HBS)为269,相同工况条件下的磨损体积比Cu-17Ni-3Al合金降低了17.5%。     

挤压铸造Al-Cu合金缺陷分析及其对策

研究了挤压铸造工艺条件下,工艺参数(挤压力、浇注温度、模具温度、加压前延迟时间)对Al-Cu合金铸件缺陷的影响.结果表明,挤压铸造有两个临界挤压力,即消除收缩类缺陷的最小挤压力Psc,以及避免宏观偏析的最大挤压力PMS.仅当PSC＜P＜PMS时,才能获得既无收缩缺陷又无宏观偏析的挤压铸件.随着挤压力的增加,晶间共晶相及共晶团聚等偏析组织的尺寸有所减小,数量也相应减少.浇注温度过高容易造成气孔、夹杂的形成,且明显减小PMS,导致宏观偏析及共晶偏析缺陷的产生.适当的模具温度和较短的加压前延迟时间是获得无铸造缺陷挤压铸件的必要条件.     

Mechanical properties and tribological behavior of a cast heat-resisting copper based alloy

Mechanical properties and tribological behavior of a novel cast heat-resisting copper based alloy are investigated. The corresponding properties of a commercial aluminum bronze C95500 (ASTM B30) are compared with the alloy. The results show that the alloy possesses better mechanical properties and tribological behaviors than that of C95500 at elevated temperature. The tensile strength, elongation and hardness at 500℃ are 470MPa, 2.5% and HB220, respectively. The wear rate of the developed alloy at ambient and elevated temperature is about one-sixth and one-fortieth of that of C95500, respectively. The alloy is very suitable for ma-nufacturing heat-resisting and wear-resisting parts. Major strengthening mechanisms for the alloy are solution strengthening and the second phase strengthening.     

热处理温度对高强变形铝青铜的组织和力学性能的影响

针对一种新型高强变形铝青铜合金,考察了淬火温度和回火温度对该合金的微观组织和力学性能的影响。研究结果表明,淬火温度越高,合金内部的β'马氏体相越多,材料的硬度越高,但淬火温度过高时,由于针片状α相的出现,使材料的强度和塑性有较大下降。试验合金适宜的淬火温度为900℃。淬火态材料经低温回火,强度可进一步提高,400℃回火时材料的强度和硬度达到峰值,此后随着回火温度的升高,材料的强度和硬度逐渐下降,延伸率逐渐提高。600℃回火态材料的抗拉强度和延伸率分别达到900 MPa和17%以上,具有优良的强韧配合。     

7075/6009梯度复合铝合金的界面特征

采用双流浇注半连续铸造方法制备了直径为65mm的7075/6009铝合金梯度材料。研究了内导管节流孔径对铸件的成分分布、宏观组织和洛氏硬度的影响,重点分析了该工艺参数对研制合金界面组织特征的影响。结果表明,7075/6009复合材料铸锭中存在一个5mm左右的过渡层,过渡层与外层合金之间的界面清晰,但与内层合金的界面难以区分。在保证铸造过程顺利进行的前提下,适当增大节流孔径能显著减少铸件外层合金的厚度,但对过渡层厚度的影响很小。     

金属材料挤压铸造成形技术的研究进展

挤压铸造技术是一种结合了铸造和塑性加工特点的短流程、高效、精确成形技术,广泛应用于机械、汽车、家电、航空、航天、国防等领域生产高性能和高精度的零件。首先简要介绍了金属材料挤压铸造成形技术的特点和历史。重点分析了液态金属压力下结晶的物理冶金行为和力学过程,此外,还总结了挤压铸造技术涉及的材料体系、挤压铸造过程的工艺参数优化、挤压铸造过程的零件成形、挤压铸造过程的数值模拟、挤压铸造成形装备研究方面的研究进展。最后展望了金属材料挤压铸造成形技术的发展重点。     

浇注温度对Cu/Ni水套材料界面结合特性的影响

利用固-液复合法制备了一种预埋纯镍管的新型Cu/Ni水套材料,采用金相、扫描电镜、显微硬度和剪切强度测试,重点分析不同浇注温度下铸铜水套材料的基体与顸埋镍管的界面结合特性,如界面原子扩散行为、显微硬度、结合强度等.结果表明,在1 100℃、1 200℃和1 300℃3个浇注温度下,随着浇注温度的升高,界面处扩散层厚度增加,显微硬度增大;当浇注温度过高(1 300℃)时,镍管表面易于附着铜基体中析出的微小气孔,降低界面的结合强度,在1 200℃浇注温度下获得了约为162 MPa的最佳界面剪切强度.