TiAl合金片层取向控制研究进展

TiAl合金因具有低密度、良好的高温强度以及抗氧化性,成为在航空航天及汽车行业具有重要应用价值的新型高温结构材料。对于全片层TiAl合金,通过控制α相沿非择优取向生长,获得平行于生长方向的片层组织,可显著提高其综合力学性能。TiAl合金的片层组织控制方法主要包括改变凝固路径法和籽晶法。综述了TiAl合金片层取向控制的现状及存在的主要问题,指出自引晶法和β相籽晶法是片层取向控制的新方法,将促进TiAl合金片层组织控制的工程化应用。最后,对TiAl合金片层取向控制的发展前景进行了展望。     

NiZnFe_2O_4包覆铁基软磁复合材料的制备及性能

采用溶胶-凝胶法制备的NiZnFe_2O_4作为绝缘剂包覆铁粉来制备铁基软磁复合材料,并研究了NiZnFe_2O_4含量和成型压力对复合材料磁性能的影响。采用SEM,EDX线扫描及元素面分布分析显示在铁粉颗粒表面存在一层均匀的NiZnFe_2O_4包覆层,绝缘包覆层的存在可以有效地提高软磁复合材料的电阻率。实验结果表明,随着NiZnFe_2O_4包覆剂含量的增加,软磁复合材料的复数磁导率实部值逐渐降低,与其他含量的样品相比,NiZnFe_2O_4含量为3%(质量分数,下同)的样品具有最低的复数磁导率虚部值和相对较高的复数磁导率实部值。NiZnFe_2O_4包覆剂的加入,可以大幅降低材料内部的磁损耗,在100kHz时其磁损耗仅为未包覆样品的16.2%。当NiZnFe_2O_4的含量为3%,成型压力为1000MPa时,软磁复合材料的密度达到7.14g/cm~3,饱和磁感应强度为1.47T。     

折流板管壳换热器运行中换热管振动相关因素的系统分析

折流板管壳换热器运行中换热管振动的频繁发生,显示出换热管振动问题的研究重视不够,使得换热管振动相关因素的系统分析很有必要。针对折流板管壳换热器运行中换热管振动的教训和经验,系统分析了折流板管壳换热器运行中换热管振动的的壳程流体因素、导流结构因素、换热管选材因素、换热管本身结构的因素、换热管支撑结构的因素、与管板有关的因素。结果有利于折流板管壳换热器的设计、制造和维护人员从源头上控制换热管的振动。     

压电陶瓷精密控制系统的自适应模糊控制器研究

针对压电陶瓷等非线性系统,建立压电陶瓷微精密位移系统模型,并将模糊控制器替换传统的比例、积分和微分(PID)控制器,实现对PID参数的在线自整定。对模糊控制器的控制变量及论域等级等进行了研究及制定,并对其进行MATLAB仿真。实验结果表明,模糊逻辑控制器比传统PID控制器的响应速度快,超调量小,且控制策略简单易行。     

放电等离子烧结法制备TiC/SiC复合增强材料的研究

采用放电等离子烧结工艺,将不同用量的纳米SiC粉末与TiC颗粒相复合制备力学增强材料.分别对不同SiC粉末含量的试样进行SEM表征,对质量分数10％SiC的复合试样进行XRD测试.并着重分析探讨了SiC对复合材料在断裂韧性、导电性方面的影响及TiC对复合材料在材料密度和硬度方面的影响.结果 表明:该复合增强材料内部晶粒细密化程度较高,结构缺陷度较低,SiC与TiC相容性优异.质量分数10％SiC样品中的各组分含量占比与XRD分析测试结果相一致,杂质衍射峰基本没有出现.SiC的加入对于复合材料断裂韧性和导电性的提升效果较为显著,30％SiC样品的断裂强度比单纯TiC材料高116％,平均电导率高约100倍.TiC的加入对于材料密度和硬度的提升作用较为良好,当TiC/SiC的含量之比为1.3∶1时,密度和硬度均达到最大值,分别为4.3 g/cm3和68.3HRA.试验结果基本符合预期.     

粉末冶金摩擦材料在准一维应变下的动态力学性能研究

用被动围压的SHPB实验方法,研究了粉末冶金摩擦材料准一维应变动态力学响应,分析了实验结果与围压套筒的关系,得到了该材料的动态泊松比,动态杨氏模量,动态压缩强度。同时分析了摩擦力效应对试样轴向应力应变的影响。     

用V-EPC法制备表面耐磨铸铁的组织与性能研究

采用真空实型铸造(V-EPC)法,在聚苯乙烯(EPS)泡沫模表面涂刷料浆,浇注后铁液渗入料浆涂层,得到表面耐磨铸铁。料浆主要组成为SiC粉、EPS颗粒、Cr-Fe粉、助渗剂、粘结剂等。研究发现,耐磨铸铁表层组织中石墨尺寸小于基体中石墨,表层中硬质颗粒SiC与基体冶金结合且分布均匀。磨粒磨损试验结果表明,耐磨铸铁表层的磨损量是基体铸铁的37%。通过对表面层的组织结构分析探讨了表面渗层耐磨性较高的原因。     

铜基粉末冶金(Cu-PM)摩擦材料冲击破坏机理研究

研究了铜基粉末冶金摩擦材料在准一维应变和一维应变下的冲击破坏机理 ,对该材料在被动围压准一维应变和一维应变情况在分离式Hopkinson压杆 (SHPB)上做了 1 0 2 ～ 1 0 3 /s应变率范围内的冲击试验 ,试样尺寸为 :1 2× 6 ,弹速范围为 4～ 1 6m/s,通过试验得到了该材料的两种动态应力应变曲线 ,发现一维应变时 :(1 )该材料有应变率弱化效应。通过对试验后的样品进行微观组织分析 ,在冲击载荷下材料在短时间内大量吸能使承载能力下降 ,同时伴随硬质颗粒破碎 ,但没发现绝热剪切现象。 (2 )材料的初始裂纹和孔隙在冲击时形成大范围的多源裂纹及孔洞分布群并迅速扩展 ;失效模式为冲击脆性破坏。在准一维应变时 ,同样应变率下 ,该材料有应变率强化效应 ,反映出良好的金属合金性能 ,与静态下有相似之处。从电镜扫描图片看 ,材料在准一维应变下的密实性提高 ,裂纹的扩展缓慢。     

铜基粉末冶金摩擦材料高温疲劳磨损规律

研究了高速列车用铜基粉末冶金多孔摩擦材料的高温摩擦磨损性能。在PlintTE77高温疲劳试验机上对该材料进行了高温磨损性能测试 ,工况分别为 :室温 ,10 0℃ ,2 0 0℃ ,3 0 0℃ ,3 5 0℃ ,5 0 0℃ ;法向载荷为 :2 0 0N ,45 0N ,等12种工况 ;振动频率为 :4Hz ;移动幅值为 :± 5mm ;并对摩擦后的磨痕进行了SEM分析 ,发现 :(1)在 2 0 0N ,3 0 0℃时出现了粘压的多源弧形裂纹 ,这和冲击时的沿树枝晶裂纹截然不同 ;(2 )在 45 0N ,3 0 0℃时 ,磨痕表面出现了球状的石墨颗粒层 ,这起到了极好的润滑作用 ,使得 3 0 0℃时磨损较低。 (3 )在 45 0N ,3 5 0℃时 ,有沿磨痕方向的长条裂纹出现 ;(4 )在不同荷载 5 0 0℃时 ,发生了负磨损 ,即摩擦材料粘附到对偶材料上 ,由于新的氧化面的形成摩擦系数是最高的。根据以上分析粗略拟合了该材料的磨损规律     

成型压力对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响

研究成型压力对铜基摩擦材料显微组织和性能的影响。结果表明,铜基摩擦材料的密度随成型压力的增加基本保持不变;随着成型压力的增加,孔隙率明显降低,致密度提高。当成型压力从60t增加到100t时,铜基摩擦材料的硬度明显提高,当成型压力继续增加时,硬度出现下降趋势;铜基摩擦材料的摩擦系数随着成型压力的增加呈先降低后增加的趋势。在成型压力为100t时,铜基粉末冶金摩擦材料的综合性能最佳。