TC4钛合金高温压缩变形行为与组织演变

利用Gleeble-3500热/力模拟试验机进行不同变形参数(变形温度和应变速率)下的高温热模拟单向压缩试验,对得到的真应力-真应变曲线进行分析,研究了不同变形工艺参数对TC4钛合金单向压缩时真流动应力及其压缩组织的影响。通过对变形后试样的金相组织观察,研究了材料在高温变形过程中的动态再结晶和回复过程。结果表明,流变应力随着应变的增加而迅速增大至最大值,随后开始缓慢降低,最后趋于稳定。随着变形温度升高,晶界破碎化程度逐渐增大,条状组织减少,组织中的次生α相含量逐渐增加。     

倾斜板角度对亚共晶高铬铸铁半固态组织的影响

采用倾斜板冷却体法对亚共晶高铬铸铁进行半固态成形,研究倾斜板角度对亚共晶高铬铸铁半固态组织的影响规律,并借助Imagetool图像分析软件分别定量分析了其初生奥氏体的形状系数和等效直径的变化特征.结果表明改变倾斜板角度可明显改善亚共晶高铬铸铁初生奥氏体的形貌,为球状晶的获得提供了条件.     

倾斜板角度对亚共晶高铬铸铁半固态组织的影响

采用倾斜板冷却体法对亚共晶高铬铸铁进行半固态成形,研究了倾斜板角度对亚共晶高铬铸铁半固态组织的影响规律。结果表明:倾斜板角度过大或过小都将使得组织中的初生奥氏体较粗大、圆整度较小。当倾斜板角度较小时,金属液的流速相对较慢,枝晶与枝晶和枝晶与金属液间的冲刷、碰撞、剪切作用较小,晶粒易于长大,导致枝晶状初生奥氏体比较多。当倾斜板角度较大时,金属液流速相对较快,金属液在倾斜板上流动的时间相对较短,枝晶间以及枝晶与金属液间的冲刷、碰撞、剪切作用时间相对较短,导致枝晶状初生奥氏体也比较多。当倾斜板角度为45°时,制备的亚共晶高铬铸铁初生奥氏体的尺寸最小,圆整度最高。     

TA2纯钛热压缩过程中形变对相变与再结晶的影响

使用Gleeble-1500热力学模拟实验机对纯钛在相变点前后进行热压缩变形,研究热压缩对相变的影响。研究发现应力作用在相变点附近时,相变首先发生在板条之间,新形成的β晶粒多为球状或短棒状。随着压缩量的增大,相邻的β晶核逐渐连接并变为条状组织。相变存在临界值,当压缩温度分别为860℃、890℃和920℃时,压缩量达到40%、30%和20%时,相变趋于饱和,取而代之的是动态再结晶的大量发生。温度越高,形变促进相变的现象就越明显,当压缩温度在相变点之后时,很小的压缩量就可以使相变大量发生。     

变形量对半固态CuSn10合金组织和性能的影响

材料的组织形态直接影响零件的性能,本文采用自主研发的熔体约束诱导形核半固态制浆装置制备CuSn10半固态浆料并流变挤压成薄板,然后在350℃下轧制变形,研究变形量对微观组织和性能的影响。结果表明,随着变形量增加,变形板件内部缩松缩孔等铸造缺陷逐渐减少减小、晶粒呈现压缩拉长趋势、平均晶粒厚度从初始未变形时30.58μm到变形量ε=0.4时的22.12μm。随变形量的加大在初生相内部产生的形变孪晶数量逐渐增加。在变形量从ε=0增加到ε=0.4的过程中,CuSn10合金组织内小角度晶界占比逐渐占优,引入了大量的亚结构和位错密度。在变形量ε=0.4时,可以发现极图{110}和{111}存在[101]、[111]和[001]织构。在板材力学性能方面,板材的屈服强度、抗拉强度和硬度不断增加;但塑性呈现下降的趋势。变形量ε=0.4时,其屈服强度、抗拉强度和布氏硬度分别达到了443MPa、554MPa、194HBW,相较于初始未变形薄板其屈服强度、抗拉强度和硬度分别提高了106.1%、66.4%、41.6%,延伸率降低至0.82%。半固态CuSn10合金在变形过程中随变形量的增加强度、硬度不断提高、塑性持续降低,这主要是归功于在轧制变形过程中产生的晶粒细化和加工强化。     

硅碳复合负极材料的制备及电化学性能研究

采用机械球磨和喷雾干燥-热解法制备Si/C复合负极材料。通过XRD、SEM和恒流充放电测试对材料的结构、形貌和电化学性能进行表征。结果表明:具有碳包覆结构的Si/C复合材料颗粒形貌近似球形。在100 m A/g的电流密度下充放电,首次放电比容量达到648.1 m Ah/g,首次充放电效率为77.2%,循环30周后,可逆比容量为528 m Ah/g。     

喷射式浆体冲蚀磨损试验机的研制及其性能考核

冲刷腐蚀磨损广泛存在于现代工业生产中,造成了大量的材料消耗.目前对浆体冲蚀磨损规律的认知还存在较大的局限性,要对浆体冲蚀磨损进行深入的研究,必须研制能较好模拟实际工况条件的试验装置,在比较现有冲蚀磨损试验机优缺点以及考虑制造成本的基础上,设计并制造了一台喷射式浆体冲蚀磨损试验装置.该试验机经过性能考核,证明其性能可靠,参数易于调节,可用于材料耐磨性能对比及浆体冲蚀磨损机理研究.     

触变挤压铜合金的力学性能

采用触变挤压工艺成形ZCuSn10P1铜合金轴套零件。通过单向拉伸试验和硬度试验测试了触变挤压铜合金的抗拉强度、延伸率、布氏硬度和显微硬度。利用扫描电镜观测了断口形貌并分析了断裂方式,研究了成形压力对触变挤压铜合金力学性能的影响。结果表明,抗拉强度随成形压力增加而先增加后降低;延伸率随成形压力增加而不断减小;成形压力与抗拉强度和延伸率的函数关系分别近似为抛物线和幂指数。触变挤压铜合金拉伸断裂方式为沿晶断裂和韧性断裂的混合型断裂。布氏硬度随成形压力增加而先增加后降低。相同工艺条件下,液相显微硬度值最高,固/液界面次之,固相最低;固相、固/液界面和液相的显微硬度均随成形压力增加而先增加后降低。触变挤压铜合金综合力学性能要高于常规铸造,较佳工艺参数为成形压力250 MPa、挤压速率15 mm/s,其抗拉强度、延伸率和布氏硬度分别为387 MPa、2.8%、1280 MPa。     

不同Mn含量低碳钢过冷奥氏体形变过程中的铁素体相变

通过热模拟压缩实验,对C,Si含量基本相同、Mn含量不同的低碳钢过冷奥氏体在形变温度760℃,形变速率1/s条件下单向压缩变形过程中的组织演变进行研究,分析了Mn对低碳钢过冷奥氏体变形特征、转变动力学特征以及形变强化相变铁素体晶粒细化的影响。结果表明,Mn延迟低碳钢形变强化相变的进行,Mn含量提高,完成相变所需总应变相应提高,形变强化铁素体转变动力学可分三个阶段,随Mn含量增加,各阶段所需时间延长,应变提高,通过形变强化相变,Mn含量(质量分数,％)为0.48,0.84和1.29三种钢可获得平均晶粒截径分别为3.57±1.60,2.00±1.05和2.29±1.02μm的微细等轴铁素体晶粒以及第二组织弥散分布的复相组织。     

镀锌层硅酸盐无铬黑色钝化工艺

硅酸盐环境友好、成本低、性能稳定,用于镀锌件无铬黑色钝化,目前尚无报道。以硅酸为主盐对镀锌件进行了无铬黑色钝化,研究了钝化液各组分、钝化工艺条件对钝化膜外观及耐蚀性能的影响,获得了最优的钝化工艺。结果显示:镀锌件钝化膜外观乌黑、光亮,色泽均匀;耐5%NaCl盐雾腐蚀达160 h,优于现有的三价铬盐钝化工艺。