TC4钛合金电子束连接组织与性能演变

对厚20 mm的TC4钛合金板真空电子束连接过程温度场进行数值模拟,并对其进行了退火处理。采用光学显微镜、显微硬度仪、拉伸试验机、冲击试验机等分析了退火前后电子束接头的显微组织和力学性能。结果表明,TC4钛合金真空电子束连接过程中连接区及其附近热影响区存在较大的温度梯度,可高达1 000℃;退火处理后接头组织为针状马氏体α′相,热影响区组织为针状马氏体α′相和原始的α相与β相,电子束接头显微组织组成相未发生变化,但其晶粒尺寸细化;退火处理消除了电子束接头热影响区到母材区的硬度突变现象,接头抗拉强度达到母材的98%,冲击韧度较退火前提高了6.0%以上。     

大型船舶挂舵臂充型与传热耦合的计算机模拟及优化

根据铸造工艺设计人员的经验,设计了大型船舶挂舵臂铸钢件初始工艺,应用华铸CAE软件对其进行了充型与传热耦合的数值模拟。在此基础上对其铸造工艺进行了工艺优化。结果表明:合理配置冒口、冷铁、阶梯式浇注系统等,可以保证铸件符合顺序凝固,生产出符合船级社标准的挂舵臂铸钢件。     

新型轴承合金材料的研究

对锌基合金的磨损特性、微观组织及机械性能进行了研究,并与传统的铅基巴氏合金进行了相同条件下的对比磨损试验。结果表明:锌基轴承合金能满足滑动轴承的工作要求,其耐磨性优于传统的巴氏合金、而价格仅是巴氏合金的17%～46%。文章认为锌基合金是一种新型的比较理想的承受重载低速的滑动轴承材料。     

高强韧耐磨铸钢摩擦磨损行为研究

高强韧耐磨铸钢经930℃×2h淬火(油淬)+240℃×2h回火+240℃×2h二次回火后,具有较高的强韧性,硬度≥54HRC,冲击韧度≥43J/cm2,组织为回火马氏体+少量的残余奥氏体。对热处理工艺优化后的耐磨钢在MMS-1G高温高速销盘摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损性能研究,运用JSN-5610V扫描电镜分析磨损形貌。结果表明:在一定摩擦速度(50m/s)下,随着载荷的增加,磨损量明显增大,摩擦系数不断减少,表明载荷作用是影响试样钢磨损量的一个重要因素;在一定载荷(40N)作用下,磨损量随摩擦转速的提高先增大后减小,磨损转速在低载荷作用时对材料的磨损量影响不大。     

铜铝复合板界面组织和性能研究

对固-液法制备的铜铝复合板进行不同工艺的轧制并进行300℃×4h退火处理,测定了复合板的抗拉强度、伸长率、界面剥离强度及电导率,利用金相显微镜和扫描电镜等分析了结合界面的组织形貌,研究了轧制及退火工艺对结合界面扩散层组织和复合板性能的影响。结果表明,轧制后形成的CuAl2相降低了复合板的剥离强度和电导率,退火处理可促进结合界面原子互扩散形成Cu9Al4,改善复合板的性能,同时电导率也得以提高。     

固溶时效对Ti-6Al-4V-1.5Mn合金组织与性能的影响

采用冷等静压法和粉末冶金法制备Ti-6Al-4V-1.5Mn钛合金,并利用光学显微镜、XRD、SEM、TEM和拉伸试验机等手段对固溶时效处理后合金的组织和力学性能进行观察和分析。结果表明:试验合金经950℃×40 min固溶处理后,合金基体的组织主要为板条状的α相和细小的α'相。随着固溶温度的增加,试验合金的抗拉强度和伸长率均增加,当在950℃固溶40 min时,试验合金的具有最佳的力学性能。当试验合金经950℃×40 min固溶处理后,随后在不同的温度下进行保温6 h时效处理。随着时效温度升高,试验合金的抗拉强度和伸长率均减少,其中试验合金在460℃时效6 h时具有最佳的力学性能,并对其拉伸断口的组织分析可知,韧窝的数量最多。最后由TEM和XRD分析了最佳固溶时效工艺处理后的样品,基体组织主要为α-Ti和β-Ti,并在XRD图谱中存在较为明显的衍射峰。     

真空热压法制备铜基功能梯度材料及其性能

采用真空热压法制备铜基功能梯度材料,测量了梯度材料的硬度、电导率和密度。用MMU-5GA微机控制真空高温摩擦磨损试样机测试材料的摩擦磨损性能,并利用扫描电镜和XRD衍射仪等手段对功能梯度材料微观组织及磨痕形貌观察分析。结果表明,真空热压可以获得组织均匀致密的功能梯度材料,其基体连续整体分布,界面结合良好,存在扩散现象,并且球磨40h比球磨20h的试样具有更好的物理性能和摩擦磨损性能。     

氧化铝陶瓷表面微波烧结钴基合金功能涂层的研究

以钴基自熔性合金粉末和氧化铝陶瓷粉为原料,通过微波烧结在氧化铝陶瓷表面制备梯度涂层,研究了粉末球磨时间、烧结温度对涂层微观组织形貌和结合处的影响,并测试涂层的致密度,以期将基体耐高温性能和涂层导电的电学性能相结合,满足火花塞等产品的功能要求。结果表明,粉末球磨时间为24h,在1 300℃下制备的试样,涂层微观组织较为均匀,界面结合较好,制得的试样较为致密。     

水热合成法制备纳米级CuWO_4·2H_2O粉体及其合成机理(英文)

选用Cu(NO3)2·3H2O和Na2WO4·2H2O分析纯作为反应原材料,通过水热合成法制备了纳米级的Cu WO4·2H2O粉体。讨论了前驱体Cu2WO4(OH)2的生成过程,并且建立了在水热合成过程中前驱体Cu2WO4(OH)2向Cu WO4·2H2O转变的机理。利用HRTEM以及XRD分析了前驱体和水热反应产物的物相及微观结构和形貌。结果表明:水热反应产物Cu WO4·2H2O粉体呈球形,粒径分布范围为20~30 nm。Cu WO4·2H2O粉体的生成过程符合原位结晶机制。在长时间的高热高压的水热环境中,WO42-离子在前驱体Cu2WO4(OH)2表面吸附扩散,通过脱水和原子重排,Cu WO4·2H2O在Cu2WO4(OH)2表面异相形核。WO42-离子通过Cu WO4·2H2O层与Cu2WO4(OH)2发生反应,直到WO42-离子被耗尽。     

热处理对含镍低铬铸铁组织及性能的影响

采用淬火+回火对不同镍含量的低铬铸铁进行处理,测定了其硬度和韧性,利用MCF-30型冲蚀磨损试验机对镍铬铸铁进行冲蚀磨损试验,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、XRD对其组织和冲蚀形貌进行表征,分析了淬火温度及镍含量对其组织和性能的影响。结果表明,含镍低铬铸铁热处理后,铸态组织中网状共晶碳化物断网,呈半连续网状分布在珠光体基体上,二次碳化物溶解于基体中;Cr与Fe、C结合形成(Fe,Cr)3C型合金碳化物,起抗磨骨架作用;Ni固溶于铁素体中,提高基体耐蚀性,并降低碳原子扩散激活能,影响热处理后组织形态及性能;经960℃风淬+250℃回火处理,含Ni 0.9%的低铬铸铁的硬度和韧性达到峰值,抗冲蚀磨损性相对较好。