ZL101过流冷却转移法半固态压铸工艺及性能研究

采用倾斜管过流冷却-转移法生产半固态流变压铸件,研究了压铸工艺对ZL101铝合金半固态流变压铸件性能的影响,以及半固态压铸件经T6热处理之后性能的改变.对比研究了液态与半固态压铸件的力学性能.结果表明,在浇注温度为595℃、压射速度为1.8 m/s时,压铸件性能最佳,此时较浇注温度为630℃的液态压铸件的抗拉强度提高了11％.经热处理的半固态压铸件抗拉强度与伸长率都得到改善.液态与半固态压铸件试样的拉伸断口为准解理断裂,经热处理的半固态压铸件试样的拉伸断口为韧性断裂.     

铸造Fe-C-B合金成分对组织与性能的影响

对Fe-C-B合金的凝固过程与凝固组织特征进行分析.结合相图研究结果,讨论了合金中硬质相种类与形成机理,初步总结了成分对Fe-C-B合金的组织与性能的影响.指出促进和推动Fe-C-B合金的研究与应用,需要在进一步完善Fe-C-B三元相图基础上,深入研究凝固条件、成分对无铬Fe-C-B合金组织与性能的影响,探寻进一步改善其组织与性能的途径.     

离心铸造工艺制备WC颗粒增强钢基回转体零件研究

通过改进现有悬臂式离心铸造机,成功制备了外径200 mm、内径140 mm、长150 mm的碳化钨颗粒增强钢基回转体复合材料.分析了增强颗粒在离心铸造中的受力情况,推出液态金属中的颗粒在离心力场下的运动规律.采用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射,分析了复合层中碳化鸽颗粒的分布规律,以及复合层的物相组成.结果表明,碳化钨颗粒体积分数在复合层中由内向外逐渐增加,其表层碳化钨颗粒复合层厚度约5 mm,颗粒与基材结合良好,没有夹杂、裂纹等缺陷;颗粒与颗粒之间无缠结团聚现象;颗粒周围部分溶解,复合层中存在Fe,W3 C相,颗粒与基材间形成冶金结合.     

硼含量对高硼中碳合金钢铸态组织与力学性能的影响

针对高性能轧辊对材质的需求,设计了一种1.0％＜ω(B)＜3.0％和ωω(c)约为0.45％的高硼中碳合金钢,并研究了硼含量对其铸态组织与力学性能的影响.结果表明:高硼中碳合金钢铸态组织由马氏体、少量残留奥氏体及共晶硼碳化合物或硼化物组成.随着B含量的增加,其组织由亚共晶形态向过共晶形态转变,共晶硬质相体积分数呈指数关系变化,材料硬度不断升高,冲击韧性下降.     

脉冲电流对过共晶Fe-C-B合金初生相的影响

研究了脉冲电流对过共晶Fe-C-B合金凝固组织初生相的影响。结果表明,脉冲电流影响过共晶Fe-C-B合金中初生硼化物的形核过程,提高硼化物晶核的形成温度,使过共晶Fe-C-B合金中的初生硼化物提前形核,细化初生硼化物,但不能明显增加硼化物晶核数。在相同的热历程下,脉冲电流不改变试样凝固组织物相组成。     

数值模拟技术在双金属复合弯管研制中的应用

数值模拟技术应用于双金属复合弯管研制，可及时发现原始设计的缺陷，为修改设计提供理论依据。应用该技术成功地制造出高铬铸铁／16Mn钢双金属复合弯管，同时解决弯管的耐磨性和可焊性间的矛盾问题。     

淬火温度对高硼高速钢显微组织的影响

在普通高速钢材料中,加入适量硼来取代普通高速钢中价格昂贵的合金元素,设计了一种新型的高硼高速钢材料。研究了淬火温度对0.4%～0.5%C和1.0%～1.5%B的高硼高速钢显微组织的影响。结果表明,高硼高速钢的铸态组织由铁素体、珠光体和少量马氏体以及硼碳化合物组成,硼碳化合物由M23(B,C)6、(W,Mo)2(B,C),M3(B1.5,C0.5)和M(B0.7,C0.3)组成,呈网状和鱼骨状沿晶界分布。淬火处理后,基体组织转变成板条马氏体,含有4%残留奥氏体,硼碳化合物的类型没有发生变化,但数量减少。在950～1100℃内淬火,硼碳化合物局部发生溶解,出现断网现象;随着淬火温度的升高,断网现象越来越明显,从而减轻了对基体的割裂作用。     

含硼高速钢轧辊的组织和性能

 设计了5种高速钢轧辊材料,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等分析手段,并通过硬度测试、冲击韧性试验和磨损试验,对含硼低合金高速钢轧辊材料在铸态、回火后的组织与性能及其耐磨性进行了系统研究。结果表明,含硼低合金高速钢轧辊材料铸态组织包括马氏体基体、残余奥氏体和不同种类的碳硼化合物,其铸态硬度大于HRC 64,碳硼化合物沿晶界呈网状分布。经RE-Mg-Ti复合变质处理后,晶界出现明显的颈缩和断网。对轧辊材料进行回火发现,随着回火温度的升高,轧辊硬度逐渐降低。相同条件下,未变质轧辊材料的韧性较变质轧辊材料韧性略低,加入过量的变质剂反而降低轧辊材料的韧性。磨损试验发现,经RE-Mg-Ti复合变质的含硼高速钢的耐磨性大于对比试样高碳高钒高速钢的耐磨性。     

铝含量对Fe-Cr-B-Al合金组织性能影响的研究

实验结果表明,不含铝元素的Fe-Cr-B合金铸态组织主要有马氏体、残余奥氏体和不同类型硼碳化合物组成,硬度超过65HRC。铝加入量不超过1.0%时,合金硬度变化不明显,物相组成也未出现变化。加铝量达到1.5%时,基体中出现了铁素体,合金硬度急剧下降。随铝含量的增多,铁素体在基体中所占比例越来越高,硬度逐渐下降但变化不大。     

电脉冲处理脉宽对亚共晶铁碳合金中石墨的影响

研究了不同脉宽的电脉冲(ECP)处理对亚共晶铁碳合金中石墨的影响。结果表明,ECP处理能使石墨分布更加均匀、细小,石墨的形核率增加。随着ECP处理脉宽的增大,石墨的形核率进一步增加,石墨也随之细化。分析表明,ECP处理可以增加石墨的形核位置,降低碳原子在奥氏体中的扩散激活能和形核势垒,并缩短石墨的形核孕育期,从而提高了石墨的形核率。