相场法模拟纯金属枝晶生长参数的优化

用相场模型模拟了过冷纯金属枝晶的生长过程,从中得到了光滑枝晶各模型参数的优化值和不同耦合系数下的尖端速率。模拟结果表明,当过冷度和耦合系数较大时,得到侧枝较发达的枝晶;当各向异性系数较大时,得到变异的枝晶。无扰动的情况下,参数选取不合理也会引发侧枝的产生。为了得到光滑的枝晶,各向异性系数应在0.03~0.05范围内,过冷度应在0.55~0.65范围内,耦合系数应根据材料的热物性参数确定。     

热处理对原位VC/Fe复合材料组织和性能的影响

在反应铸造法制备的原位VC/Fe复合材料的组织中,Fe基体中除了弥散分布着大量细小的VC颗粒外,在晶界处还存在着一定数量的网状Fe3C,从而降低了材料的韧性。研究了热处理工艺对原位VC/Fe复合材料组织和性能的影响。结果表明,热处理不影响VC颗粒的尺寸和分布,但对晶界Fe3C的形态和数量有着一定的影响。随着奥氏体化时间的延长,Fe3C数量降低,形态愈趋于断网状。在960℃奥氏体化3h并淬火的条件下,复合材料主要由弥散分布的VC颗粒与马氏体组成,其硬度HRC为62,冲击韧度为7.9J/cm2。     

退火对Cu50Zr42Al8非晶合金电阻的影响

采用惠更斯电桥法和X射线衍射技术测试了Cu50Zr42Al8块状非晶合金在不同温度(500~600℃)保温20min和550℃保温不同时间(10~60min)条件下的电阻值与结构变化。研究发现,Cu50Zr42Al8块状非晶合金的电阻值在接近晶化温度Tx的515~520℃温度区间附近增加得较快,呈现出电阻极大现象,且随着退火温度的升高和保温时间的延长,电阻值均呈现出先增大后减小的变化趋势。     

液流混合处理对半固态A357浆料组织的影响

研究了用液流混合方法(CRP)制备A357半固态浆料时,液流混合、熔体温度和反应器温度等因素对浆料组织的影响。试验结果表明,熔体经过反应器的强制混合后,形成的半固态浆料内部初生相呈细小的近球状,与未经处理的浆料组织相比有显著差异。而低的熔体温度和反应器温度(熔体温度不高于640℃,反应器温度低于300℃)有利于减小初生相尺寸,促进其形成近球状。进一步的分析表明液流混合影响了金属熔体的形核与生长过程,进而改变了凝固组织。     

HSi80-3硅黄铜船用舵盖铸件精铸工艺的凝固模拟

运用Procast软件对HSi80-3硅黄铜船用舵盖零件在两种浇注工艺方案下的凝固过程进行模拟计算,在此基础上分析探讨了该铸件可能产生缩孔或缩松的部位。模拟显示第一种浇注工艺会在零件主体部位产生严重缩孔,而第二种浇注工艺则能自下而上顺序凝固,避免缩孔或缩松的产生,据此确定了第二种铸造工艺方案,并采用试验进行验证。结果表明,此浇注工艺没有产生技术要求缺陷,证明了凝固模拟的可行性。     

Si及变质处理对Mg2Si/Mg复合材料的影响

分析了Mg-Si二元合金直接原位形成Mg2Si/Mg复合材料的过程,研究了Si含量以及变质处理对复合材料组织和性能的影响。试验结果表明,随着合金中Si含量的增加,合金的流动性降低,复合材料中原位Mg2Si的数量增多,树枝晶形态更为发达;对优化的Mg-8Si合金,进行混合稀土(MM)和Sb变质处理,可明显改善Mg2Si的形态和分布,但Sb变质的效果要好于MM。合金经质量分数为1.2%的Sb变质处理后,Mg2Si以颗粒状均匀分布在Mg基体中,从而使复合材料具有较好的耐磨性。     

不同应力状态下铝合金变形及损伤机理的研究

利用改装的Arcan夹具对铝合金（6063）的蝶形试样进行0°，30°，45°，60°，90°的拉伸及拉伸卸载试验，研究了铝合金在不同应力状态下变形及损伤机理。结果表明：铝合金在不同应力状态下的工程应力一应变曲线明显不同。0°加载时，在蝶形中心产生微孔洞，微孔洞之间剪切，从而产生了微裂纹。随着微裂纹的扩展、连接导致试样断裂。随着试样中三轴应力度的减小，在蝶形试样中心的剪切应力不断增大，同时在蝶形试样中的剪切变形带越来越集中。显微裂纹首先在剪切带中产生，随着微裂纹的扩展导致试样的断裂。90°拉伸时，在蝶形中心形成明显的剪切变形带。90°加载时，在试样中产生的剪切带是形变剪切带而非相变剪切带。利用有限元软件ABAQUS对不同角度拉伸试验进行模拟，从而得出了不同应力状态下的塑性区的形状和大小。     

喷射成形与铸造7A60合金的微观组织对比研究

利用喷射成形技术制备了7A60合金。借助扫描电镜（SEM），透射电镜（TEM），X射线衍射（XRD）等手段研究了喷射成形与铸造7A60合金微观组织的特点。结果表明，铸造7A60合金的组织粗大，偏析严重。喷射成形7A60合金主要由细化的等轴晶组成，无明显偏析。与传统铸锭冶金工艺相比，喷射成形工艺大大提高了冷却速率，显著细化了7A60合金的微观组织。     

纯La及混合稀土镁基储氢合金的性能研究

用共沉淀还原扩散法制备了不同化学计量比的LaMg2Ni9-xCox（x=0．3-6．0）和M／Mg2Ni9-xCox（x=0．3-4．5）稀土镁基储氢电极合金。电化学测试结果表明：制得的合金活化性能良好；在Co含量x逐渐增大的过程中，合金的活化次数没有发生明显的变化，合金的放电容量逐渐减小，合金的循环稳定性逐渐增强。混合稀土合金比纯镧合金的活化次数多、放电量小，但是循环稳定性好。合金结构分析表明，合金主相为MgNi2相和LaNi5相，随着Co含量增加，LaCo5相和LaCo3相含量增加。     

高能喷丸过程中的物质转移现象

采用高能喷丸技术在铝合金表面制备出纳米晶结构层，利用金相显微镜（OM），扫描电子显微镜（SEM／EDS），透射电子显微镜（TEM）及X射线衍射仪（XRD）等设备对高能喷丸铝合金表面层的显微结构及成分进行分析。结果表明：在高能喷丸表面纳米化过程中，弹丸中的Fe，cr原子在强制机械力的作用下转移进入铝合金表面，在材料表层约30μm的深度范围内形成分布不均匀的合金化层。这可能是纳米晶体中大量界面的形成使合金元素原子能够快速扩散和偏聚的结果。