冷金属过渡条件下镁-钢的润湿动力学特征及界面结构

研究了冷金属过渡条件下AZ61镁合金分别在Q235钢板和镀锌钢板表面润湿的动力学特征,同时利用扫描电镜观察和能谱分析考察了界面微观结构.结果表明,镁合金在钢表面的最终润湿性随送丝速度的增加而变好,其中镀锌层蒸发带走热量进而相对降低了界面上的热输入,导致界面反应变弱,润湿性变差;在镁-镀锌钢界面上形成了Al-Fe金属间化合物层和脆性的Mg-Zn共晶层,导致界面结合较弱;在不同送丝速度下,镁在裸钢表面的熔滴过渡更为有效,镁-镀锌钢中镀锌层对润湿的动力学特征影响较小,两者的动力学特征都与温度依赖的毛细力相关.     

锆元素对Zn-15Al钎料组织和性能的影响

通过扫描电镜、X射线衍射和纳米压痕等方法研究了微量Zr元素对铝合金/不锈钢异种金属钎焊用Zn-15Al钎料显微组织和性能的影响.结果表明,微量Zr元素的添加对钎料的熔点没有明显影响.Zr元素对Zn-15Al钎料基体中η-Zn相有明显细化作用,当Zr元素的质量分数为0.2%时,细化效果最佳;Zr元素的添加量过多时,钎料中形成块状的Al₂ZnZr化合物.当Zr元素的质量分数为0.2%时,Zn-15Al-0.2Zr钎料在不锈钢和铝合金母材上的铺展面积较Zn-15Al钎料分别提高了15.9%和10.2%,钎焊接头抗剪强度达到最大值143 MPa.Zn-15Al,Zn-15Al-0.2Zr,Zn-15Al-0.3Zr 3种钎料的蠕变应力指数分别为6.64,7.35,8.07.     

激光增材制造难熔金属研究进展

难熔金属由于具有优异的综合性能而广泛应用于航空航天、装备制造、核工业及生物医疗等领域。但是由于高熔点及高韧脆转变温度的特点,尚存在加工制造困难、生产周期长、对设备要求高等问题,从而限制了其应用与发展。激光增材制造是近年来新兴的数字化制造技术之一,为制造和加工难熔金属提供了新的发展思路。本文重点介绍了近年来激光增材制造难熔金属的热点领域,包括钨及钨基重合金、纯钼及钼硅硼合金、铌硅及铌钛合金和多孔钽,对尚存在的问题进行了总结,最后对激光增材制造难熔金属未来的发展方向进行了展望。     

SiC纳米线对Ni-Cr-P钎料及Ni-Cr-P/Q235焊点组织与性能影响

采用具有优良高温强度、高热导率、高耐磨性能和耐腐蚀性能的SiC纳米线为Ni-Cr-P钎料的添加物,研究了钎料/焊点的组织与性能。结果表明,钎料的组织由Ni(Cr)固溶体、Ni₃P固溶体以及Ni(Cr)和Ni₃P共晶组织组成,微量的SiC纳米线可以显著细化基体组织,使焊点抗剪切强度提高29.6%。SiC纳米线的添加使钎料的熔化温度提高约4℃,显著促进钎料在Q235基板表面的润湿性,增幅达到12.5%。然而,过量添加SiC纳米线会显著粗化基体组织,降低钎料的润湿性和焊点的抗剪切强度。在不同SiC含量的Ni-Cr-P钎料中,Ni-Cr-P-0.1SiC钎料/焊点具有明显的优越性。     

Ce联合Nb/Co改性稀土尾矿催化剂NH3-SCR性能及脱硝机理研究

白云鄂博稀土尾矿含有Fe、Ce等利于催化脱硝的活性元素,作为天然矿物对环境友好且成本低,是做脱硝催化剂的天然原料,但稀土尾矿催化剂温度窗口较窄(350~450℃)。为拓宽稀土尾矿催化剂的温度窗口,用Ce、Nb、Co改性稀土尾矿,采用水热法制备了一系列Ce-M(Nb、Co)改性稀土尾矿催化剂,探究元素比例及元素种类对脱硝性能的影响。通过BET、XRD、XPS、H2-TPR和NH3-TPD对改性稀土尾矿进行表征分析,并利用In situ DRIFTS 技术对Ce-Co改性稀土尾矿的NH3-SCR机理进行了探究。结果显示,Ce-Nb(2:1)改性稀土尾矿在300~400℃脱硝效率最高为85%,Ce-Co(2:1)改性稀土尾矿在250~400℃脱硝效率能够达到90%。Nb和Co的加入提高了催化剂表面CeCO3F的分散度,暴露更多活性吸附位点。同时,元素之间的相互作用促进了电子的转移,Nb5+的形成阻碍了Ce4+的还原,调节了氧化还原性能,使得Ce-Nb改性稀土尾矿具有优异的N2选择性。而Co的加入提高了催化剂氧化还原能力,使得Co3+增加,进而提高Br?nsted酸性位的吸附强度,NH4+及Co3+-NH2能够首先与NO反应,形成NH3HNO及NH2NO等中间产物,催化剂表面同时遵循E-R机理和L-H机理,E-R机理占主导。     

钢管结构——新需求驱动的形式拓展和性能提升

基于近10年来钢管结构的研究文献和工程应用状况,从构件、节点和结构3个方面综述了管结构主要的理论发展和技术成果。新材料应用、截面形式拓展、构件受力方式改变和计算精准化,推动了钢管构件受力性能和设计方法研究的深入,也推动了其他金属管和组合结构管的研究。为适应建筑表现、结构受力以及制造和施工工艺的需求,管节点构造形式丰富,同时,钢管材料的变化和独立的节点元件如铸钢节点的产生,需要持续进行不同类型节点的基本静力性能研究;而对节点变形性能、滞回性能、疲劳性能、抗断裂性能的更加精细化研究,成为节点研究的焦点。钢管结构体系虽然具有杆系结构的共性,但当其应用于装配化结构场合时,适应闭口截面特征的高效连接方式是需要重点研究的课题。     

Abnormal chromosome assessment of snakehead fish (Channa striata) affected by heavy metals from a reservoir near an industrial factory

This study aimed to investigate nine heavy metal concentrations (As, Cd, Cr, Pb, Cu, Fe, Zn, Mn and Ni) in water, sediment and snakehead fish (Channa striata) and to identify abnormal chromosomes in C. striata from a reservoir near an industrial factory and a reference area. Heavy metal concentrations were measured by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES). The metal concentrations in the water, sediment and C. striata samples did not exceed the standard limit of Thailand, except for Cr concentrations, which exceeded water quality standards. The concentrations of Cd, Fe, Mn and Ni in C. striata samples between the reservoir and the reference area were significantly different (p < 0.05). The diploid chromosome number of C. striata from both areas was (2n = 42). Eight types of abnormal chromosomes were identified and classified as a single-chromatid gap, a single-chromatid break, centric fragmentation, a centric gap (CG), fragmentation, deletion, single-chromatid decomposition and iso-arm fragmentation. The most frequent abnormal chromosome in the samples was CG. The percentages of abnormal chromosomes in the C. striata samples from the reservoir near the industrial factory and the reference area were significantly different (p < 0.05) at 8.44 and 1.20, respectively.     

一种基于遗传算法的钣金零件排样算法

钣金类零件是通过压力成形技术制造的一种应用广泛的零件,现今钣金件的数字化制造手段日益广泛。钣金工艺设计是钣金设计和制造之间的重要连接环节,科学合理的工艺是生产优良产品的重要因素。但钣金产品的工艺设计水平却远远落后于其设计和制造水平,成为了制约产品质量和成品的瓶颈。本文以一种复杂的锂电池箱体为例,对钣金件的数字化制造进行研究。首先提出了钣金件数字化集成制造的总体流程,研究了钣金件的设计、展开、板材的排样、激光切割、数控冲压和折弯等技术,实现了锂电池钣金箱体的集成制造。     

基于TiH2粉末制备Ti-13Nb-13Zr合金的微观组织与结构

利用TiH_2、ZrH_2的脱氢特性,结合粉末冶金方法,将TiH_2、Nb和ZrH_2粉末经混合球磨、压制成形,真空烧制得到Ti-13Nb-13Zr合金,对样品进行金相显微镜、SEM、XRD分析,结果表明:烧结坯体相对密度达到92.2%,合金主要组织为α+β型片状魏氏组织,且在合金形成过程中β稳定元素的Nb发挥作用,使得钛的β相在降温完成后仍稳定存在;α-Ti及α-Zr为六方密排(hcp)结构,β-Ti、Nb及β-Zr同为体心立方(bcc)结构。     

激光熔化沉积AlSi10Mg成形特性及力学性能

目的研究激光熔化沉积Al Si10Mg铝合金的成形特性及力学性能。方法以颗粒度45～105μm的Al Si10Mg粉末为材料,6061铝合金为基板,利用光纤激光器在充氩舱内分别进行单层单道、竖直薄壁单墙体与倾斜薄壁墙体的成形试验。测试单墙体的抗拉强度与延伸率,并通过扫描电子显微镜和光学显微镜对微观组织形貌进行分析。结果单层单道沉积层高度与激光扫描速度负相关,与送粉速度成线性正相关;而沉积层宽度与扫描速度负相关,与激光功率正相关。沉积单墙体时,沉积前10层最不稳定,墙体厚度低于后续层的厚度。为了使沉积过程稳定,墙体不塌陷,通过激光功率在前20层左右逐层递减,成功制备出250层(高10cm)以上的单墙体。工艺选取合适时,AlSi10Mg具有良好的成形能力,激光头角度保持竖直不变,墙体倾角60°以下可以稳定沉积。制备沉积态Al Si10Mg气孔率约3%,抗拉强度250MPa左右,延伸率5%以上,抗拉强度高于成分相似的ZL104铸件25%。微观组织内Al-Si共晶细小,没有针片状共晶组织,并且组织沿沉积方向呈现周期性变化。结论 Al Si10Mg在激光熔化沉积时具有良好的成形能力,沉积态的组织强度高于铸态组织强度。优化后的工艺可以稳定沉积制备下圆上方的变截面薄壁样件。