层片状共晶合金扩散边界层中的溶质分布

本文通过实验研究了金属系层片状共晶合金S—L界面前沿扩散边界层的溶质分布。实验结果表明:在液淬瞬间,S—L界面存在一瞬间凝固速度,它比稳态凝固过程中测得的数据在本实验的条件下约大一个数量级;在Jackson—Hunt的理论计算公式中的F_0项中,S_β/S_α不能仅由平衡相图 (C_β/C_α) 来决定,它还与组成共晶合金两组元的比重有关,本文推导出一个带比重因子的新的F_0表达式,即:F_0=C_αρ_A+C_Bρ_B/C_αC_β(ρ_B-ρ_A)     

行波磁场作用下空心管坯的两相凝固数值模拟

利用等轴球晶两相凝固模型计算了行波磁场作用下空心管坯的凝固过程.分析了施加不同强度的行波磁场时,Sn-3.5%Pb管坯凝固过程的温度梯度、冷却速率、溶质浓度分布以及晶粒大小的变化情况.结果表明:金属液在行波磁场的作用下产生纵截面上的大环流,随着搅拌速度的加大,金属液凝固过程的冷却速率逐渐降低,熔体内的温度梯度减小,使管坯内部的晶粒得到细化,改善了铸坯凝固组织,但是强制流动导致管坯内产生宏观偏析,且搅拌速度越大,宏观偏析越明显,因此,在生产过程中应该严格控制搅拌速度的大小.     

放电等离子烧结铁磁性大块非晶的晶化处理及其磁性能研究

采用放电等离子烧结的方法制备出Fe67Co9.5Nd3Dy0.5B20大块非晶合金,且具有很好的非晶性能.用DTA热分析得到合金的第一次晶化结束温度为650℃.在650℃下保温10min退火热处理后,合金出现了较好硬磁性,合金的最大磁能积达61kJ/m3,粉末颗粒的大小对合金的磁性能影响不大.Nd1.1Fe4B4相的析出也对矫顽力有一定影响.     

钢锭模热应力的热弹塑性有限元分析

利用热弹塑性有限元法分析了钢锭模在使用过程中的热应力分布,并结合铸铁的高温应力—应变行为及铸铁在热—力循环载荷作用下组织结构与力学性能的变化规律,综合分析了热应力参数λ=σ_(th)/σ_b 在钢锭模整个使用过程中的演变历程。提出了钢锭模结构优化设计的基本思想。     

SolidWorks环境下快速成型工艺的虚拟评价方法

为解决快速成型工艺方案选择困难及成型以后才能进行评价的问题,提出了基于SolidWorks环境的快速成型工艺虚拟评价方法.该方法在SolidWorks环境下,利用SolidWorks的应用程序接口函数,采用VB编程和二次开发技术,实现了三维复杂形状零件快速成型工艺的虚拟仿真.该方法可针对不同类型和参数的分层方案进行加工过程的仿真,在SolidWorks中直接生成不同工艺条件下的可视化虚拟成型结果,并可对误差结果进行颜色渲染和量化分析.通过对可视化结果的分析和计算,可选择出最适合的快速成型工艺方案,从而提高快速成型制件的成型效率和精度,减少失败次数.     

铸件凝固进程的三维数值模拟

本文提出了模拟铸件凝固进程的一种简化的三维方法。这种方法首先将铸件的几何形体特征必须用三维法模拟的部分孤立出来,用三维数值计算求它们的二维当量潜热,再将铸件各部分组合起来,对整体铸件用二维法进行模拟。计算结果表明,与完整的三维法模拟结果符合较好,而又可以大量节省计算机主存容量、机器时间和人的劳动。     

电磁搅拌自生表面复合材料的组织与性能

根据电磁搅拌时定向凝固形成分离共晶的原理，制备了内表面的Ａｌ３Ｎｉ金属间合物、上表面为少量Ａｌ３Ｎｉ与亚共晶组织，而基体为亚共晶组织的自生表面复合材料管状试样，分析了复合层的组织形貌、结合强度、耐腐蚀性能，讨论了分离偏聚物的形成机理。     

钙对Mg-6Al变形镁合金显微组织和拉伸性能的影响

研究了钙含量对Mg-6Al变形镁合金显微组织和拉伸性能的影响。结果表明：随着钙含量的增加,Mg-6Al合金中的β-Mg17Al12相逐渐变少、变细,铸态晶粒明显细化;大部分钙和铝结合生成高熔点Al2Ca相,能够阻碍晶粒的长大,使晶粒细化;钙的添加量少于1％时,随着钙含量的增加,合金的室温抗拉强度和伸长率均提高,钙的添加量大于1％时,合金的拉伸性能下降;钙含量为1％时,合金室温抗拉强度比不加钙时的提高了33．3％,伸长率达到2．65％,提高了1倍多。     

等温热处理过程中铸态AZ91镁合金的微观组织演化

铸态AZ91镁合金加热至液固相温度区间内等温热处理后演变成半固态金属,对淬火组织形态分析的试验表明:在高固相体积分数条件下,网状分布的共晶组织首先熔化,二次枝晶臂消失或熔断脱落并重新沉淀在枝晶主干上,在Gibbs-Thomson效应下,发生Ostwald熟化,固相颗粒由枝晶逐渐演变成球形颗粒,并随着热处理时间的延长发生合并现象,而且热处理温度越高晶粒间合并现象越严重。同时在界面能降低的驱使下,晶粒内部包裹的液滴以两种方式形成:晶粒内富Al、Zn的质点经过熔化、扩散、合并、或者脱落的二次枝晶臂沉淀后搭桥生长形成。     

Numerical simulation of solidification process of Sn-3.5%Pb hollow billet with stirring magnetic field

In order to study the effect of the stirring flow on the grain diameter and solute concentration of hollow billet, the couple model of the two-phase solidification and electromagnetic field was built to simulate the solidification process of Sn-3.5%Pb hollow billet with the traveling magnetic field and rotating magnetic field. The effects of different kinds of flows on the temperature field, concentration field and grain diameter of molten metal during solidification were analysed. The results show that, there are different flow patterns in the molten metal induced by the traveling magnetic field and rotating magnetic field. Both flows can refine the grains in the hollow billet because of change of the temperature gradient and cooling rate of molten metal. The bigger the stirring velocity is, the smaller the grain diameter. Both flows can result in the macro-segregation in the hollow billet because of the non-homogeneous flows. The bigger the stirring velocity, the more serious the macro-segregation of the hollow billet. So, the stirring intensity should be controlled to acquire the high quality hollow billet.