定向凝固纯铜组织性能研究

采用高真空多功能定向凝固及悬浮熔炼设备,以不同凝固速度制备纯铜试样,并对定向凝固纯铜试样的显微组织和机械性能进行了分析研究.通过实验获得了定向凝固纯铜的组织性能.当凝固速度小于500μm/min时,定向凝固的纯铜试样横、纵截面的晶粒形貌都是等轴晶,晶粒内存在孪晶,凝固速度较小时,其孪晶组织数量较多.当凝固速度大于500μm/min时,定向凝固的纯铜试样横截面的晶粒形貌是等轴晶,而纵截面的晶粒形貌是柱状晶,晶粒内基本不存在孪晶组织.定向凝固纯铜的室温机械性能是:当凝固速度在50μm/min的条件下,试样的抗拉强度约153 MPa,较普通铸造纯铜试样的低,而屈服强度约91.8 MPa,延伸率约80.12%,都优于普通铸造纯铜试样.透射电镜分析表明,纯铜定向凝固过程中形成的孪晶B=[110].     

非晶合金凝固过程模拟与界面换热关系

为了准确模拟块体非晶合金凝固过程的温度场,对浇注温度为840℃的非晶合金凝固期间的温度场进行了数据采集.根据界面换热模型与热量守恒定律建立了液固相与铜模之间的界面换热关系式,从而实现了对非晶凝固温度场的模拟.结果表明,合金与铜模之间的界面换热系数随温度的增加而增大.合金在液态阶段降温曲线的模拟值与实测值基本吻合,且当凝固温度降至500℃后,二者偏差也较小.利用界面换热模型并结合实测温度场可以表征非晶合金凝固时的界面换热关系.     

杯形件等温压扭复合成形模具失效分析及改进

为解决7A60铝合金杯形件等温压扭复合成形实验中凹模的早期失效问题,借助DEFORM有限元软件,从工艺特点、应力分布及模具结构等方面详细探讨和分析失效原因,应力集中、冷热循环热应力以及高温模具氧化是导致凹模转角处发生早期破裂的主要原因.基于"未裂先分"的方法对凹模结构进行改进,结果表明:模具改进效果较好,等效应力极值降低30%,有效避免了凹模的应力集中;杯形件成形效果较好,宏观上无明显缺陷,表层金属流线清晰可见.     

混配柴油凝点及溶解度参数的分子模拟研究

石化柴油中添加少量生物柴油调配混配柴油是当前研究的一个热点.分别用单组分、3组分和5组分正构烷烃构建石化柴油模拟系统,以亚油酸甲酯（ML）构建单组份生物柴油模拟系统.按2％、4％、6％、8％和10％物质的量比添加ML于石化柴油模拟系统中构建不同比例的混配柴油系统.利用分子动力学方法对各种系统的凝点区间及溶解度参数进行了模拟计算.利用热容等4个性质联合判断出各系统的模拟凝点区间,发现,随着ML的添加,系统的凝点总体呈下降趋势,说明生物柴油确具有明显的降凝效果,添加生物柴油可以使柴油的低温流动性增加.相比较而言,采用3组分正构烷烃构建石化模拟系统更为合适.通过对293 K时3组分石化柴油系统添加不同比例的ML构成的混配柴油系统的溶解度参数进行分析,得出了当添加比例为4％时两种油品的相容性最佳的结论.     

喷射成形1.8C-1.6Al超高碳钢快速凝固组织研究

铸造1．8C-1．6Al超高碳钢(UHCS)由于冷速较低，晶粒粗大，珠光体片间距也较大，品界形成了粗大的碳化物网络，同时合金元素产生偏析，品内生成了大块的合金渗碳体，使得它在室温下为脆性，机加工性能极差。喷射成形1．8C—1．6Al超高碳钢则利用喷射成形工艺冷却速度大的特点细化了晶粒，减小了珠光体的片间距，提高了硬度与强度，同时降低了元素偏析程度。同时发现：在铸态1．8C-1．6Al超高碳钢中和在喷射成形1．8C-1．6Al超高碳钢中Al在晶内的分布情况正好相反，由反偏析转变为正偏析。     

快速凝固TiAl基合金微晶的显微组织

用气体雾化方法制备了Ti-34Al-2Mn合金的微晶粉末,粉末典型粒度为27μm。X射线衍射结果表明,快冷态的粉末主要由α_2相和少量γ相组成。金相组织显示出等轴块状晶粒和树枝状结晶两种形态。经900℃,2h真空退火后,大部分α_2相转变成γ相,使原来的组织更加细化。     

运用均衡凝固模数法设计液压试验平台铸铁件压边浇冒口系统

液压试验平台,材质HT200,铸件重2 800 kg,轮廓尺寸2 400 mm×1 000 mm×275 mm,平板壁厚95 mm,肋条壁厚40 mm,周边框壁厚50 mm,粘土砂,干型。选用直浇道-横浇道-压边冒口系统,运用均衡凝固收缩模数法设计压边冒口体和冒口颈尺寸,运用大孔出流理论计算压边冒口金属液充满高度。计算结果:直浇道φ75 mm,横浇道45/65 mm×70 mm,压边冒口体φ104 mm,高度200 mm,冒口颈尺寸104 mm×8 mm,冒口体浇注过程充满高度80 mm,具有挡渣能力。生产结果表明,铸件无缩孔、气孔、夹渣缺陷,铸件工艺出品率95%。实践证明采用均衡凝固收缩模数法设计液压试验平台浇冒口系统是可行的。     

A201铝合金针孔形成机制的探讨

本研究的目的为藉由完整的试验,找出铝合金中针孔与铝合金凝固期间热参数之间的关系,进而于铸造实际处理时,可为铸造方案设计及金属凝固提供参考。A201铝合金有127℃的凝固范围,适合作为研究对象;经由有系统的改变冒口大小,及平板铸件的长度及厚度,并浇注于两种不同的砂型中,通过变化铝合金凝固时的各种热参数,例如:局部凝固时间、冷却速率、液相前进速度及热梯度等,经计算针孔量,可得出热参数与针孔量间的关系。试验结果显示,A201铝合金的针孔量减少与补充参数值G/VSt1.10增大有一定的关系。     

Creep behavior and microstructure evolution of directionally solidified superalloy IC 10 at high temperature

The creep behavior of directionally solidified （DS） superalloy IC 10 was investigated under 192 MPa and 218 MPa at 980 ℃. Under the testing conditions, the marked creep characteristic of the superalloy is that the creep curve has a short primary and secondary stage and a long tertiary stage. Another creep characteristic is that the superalloy has excellent plasticity at high temperature. To study the creep behavior, the microstructure was observed by SEM and TEM. Different from other microstructure of Ni-base superalloys, superalloy IC10 forms incompletely rafted γ＇ phase during the creep processes. To understand the creep deformation mechanism of superalloy IC10, the movement of dislocations was analyzed. The results show that the dislocations moving in the γ matrix and climbing over the γ＇ precipitates is the main deformation mechanism under the experimental conditions.