Si及变质处理对Mg2Si/Mg复合材料的影响

分析了Mg-Si二元合金直接原位形成Mg2Si/Mg复合材料的过程,研究了Si含量以及变质处理对复合材料组织和性能的影响。试验结果表明,随着合金中Si含量的增加,合金的流动性降低,复合材料中原位Mg2Si的数量增多,树枝晶形态更为发达;对优化的Mg-8Si合金,进行混合稀土(MM)和Sb变质处理,可明显改善Mg2Si的形态和分布,但Sb变质的效果要好于MM。合金经质量分数为1.2%的Sb变质处理后,Mg2Si以颗粒状均匀分布在Mg基体中,从而使复合材料具有较好的耐磨性。     

压力铸造工艺及模具技术的现代设计理论方法研究

概述压力铸造工艺及模具设计理论方法的发展现状.提出压铸现代设计理论方法的基础框架.根据该理论框架的内涵,分析现代设计体系的研究要点及其实施方式,阐述其在优化与智能意义下的实际应用价值.现代设计理论方法有效地提高压铸工艺及模具技术的自主创新水平.     

基于UG的铸钢件冒口CAD系统开发关键技术研究

根据模块化、面向对象、面向装配的设计原理开展三维特征的参数化建模,以Microsoft VC 6.0作为开发平台,UG/Open API等作为二次开发工具,根据MFC编程、Menu Script菜单集成和数据库接口等技术,开发了基于UG的铸钢件冒口CAD系统.讨论了系统构建思想及其实现的关键技术.设计实例验证了软件系统的有效性.     

热处理对原位VC/Fe复合材料组织和性能的影响

在反应铸造法制备的原位VC/Fe复合材料的组织中,Fe基体中除了弥散分布着大量细小的VC颗粒外,在晶界处还存在着一定数量的网状Fe3C,从而降低了材料的韧性。研究了热处理工艺对原位VC/Fe复合材料组织和性能的影响。结果表明,热处理不影响VC颗粒的尺寸和分布,但对晶界Fe3C的形态和数量有着一定的影响。随着奥氏体化时间的延长,Fe3C数量降低,形态愈趋于断网状。在960℃奥氏体化3h并淬火的条件下,复合材料主要由弥散分布的VC颗粒与马氏体组成,其硬度HRC为62,冲击韧度为7.9J/cm2。     

原位合成MoSi_2及其复合材料的摩擦磨损行为

以Mo、Si和C粉末为对象,利用SPS技术合成致密的MoSi2和MoSi2-SiC复合材料。着重研究了MoSi2及其复合材料的摩擦磨损行为。结果表明,随着载荷的增加,合成材料的摩擦因数减小,磨损率在150N达到最小值;SiC含量的增加,使得材料磨损率逐渐减小,耐磨性优于单一的MoSi2材料;MoSi2的主要磨损机制为粘着、轻微氧化疲劳磨损,而粘附转移、疲劳磨损和犁削磨损是MoSi2-SiC复合材料磨损的主要机制。     

基于等径角挤压（ECAP）的超细晶铸造镁合金制备研究

研究了铸造镁合金等径角挤压（ECAP）的原理与技术实施手段.通过设计ECAP模具的几何结构,研究了剪切应变累积效应的度量方法.通过对AM60镁合金铸锭单道次ECAP加工后光学显微组织的观察,讨论了模具几何结构条件（转角与背转角大小）对变形组织演化形态的影响.根据多道次ECAP试验的位移-挤压力关系曲线,考察了加工工艺条件（加工道次数、背压与加工速率）对变形组织形态的影响规律.分析了镁合金ECAP加工技术的试验和模拟方案.研究表明：AM60镁合金铸锭的ECAP变形组织形态较好地符合理论预测结果;多道次ECAP加工显著改善了AM60镁铸锭的微观组织;对于具有粗大晶粒的铸造镁合金而言,ECAP工艺能以机械化冶金方式制备其超细晶结构.     

电场作用下燃烧合成TiC-Al2O3-Al致密复合材料的研究

以3TiO2 3C (4 x)Al反应体系为对象,利用电场的激活作用和燃烧合成过程中形成的液态Al对合成产物的渗透作用,探讨了在无外加机械压力的条件下直接燃烧合成致密TiC-Al2O3-Al复合材料的可能性.结果表明,外加电场可提高体系的绝热燃烧温度,从而突破该体系只能在x＜10 mol下发生燃烧合成反应的热力学限制;而且,随着体系中过余Al量x的增加,合成的TiC和Al2O3晶粒尺寸减小,合成材料的致密性提高.当体系中过余Al量x=14 mol、E=25 V/cm时,直接燃烧合成了致密性达92.5%的TiC-Al2O3-Al复合材料,且该材料具有如下力学性能硬度HRC=56.5,抗弯强度σf=531 MPa,断裂韧性K1C=10.96MPa·m1/2.     

铝合金铸造凝固过程有限元模拟的神经网络优化

应用神经网络优化了铝合金铸造凝固有限元模拟(FEM)过程,使得CPU时间最小化.在优化中,通过粗化FEM网格减少CPU时间.模拟精度降低的代价通过神经网络拟合机制来补偿.拟合机制由自适应学习率-动量因子的误差反向传播改进算法来实现.FEM模拟的控制方程是基于焓变的Fourier导热方程.模拟结果为开模循环周期20 s的温度场,几何中心与浇道等铸件特定部位的温度-时间曲线.本工作证实了对凝固FEM技术实施神经网络优化的可行性.     

冷却速率对12Cr铁素体钢显微组织的影响

以12Cr铁素体钢为研究对象,通过高频感应炉熔炼获得3种冷却速率(5、0.5和0.05℃/s)铁素体钢的铸态试样,研究了冷却速率对该材料相组成和显微组织的影响。结果表明:冷却速率在0.5～5℃/s,12Cr铁素体钢基体组织为铁素体。随着冷却速率的减小,晶粒尺寸逐渐增大,晶界析出碳化物逐渐粗大,晶内析出的针状碳化物趋于细小弥散。在冷却速率为5℃/s时,晶界碳化物呈树枝状,宽度约为1μm;冷却速率低于0.5℃/s时,晶界碳化物呈网状,宽度大于4μm;冷却速率减小到0.05℃/s时,晶粒内出现近球形碳化物。     

MoSi2/Mo复合材料的燃烧合成-熔铸过程的研究

在分析MoO3-Al-Si体系SHS反应热力学的基础上,探讨了SHS-熔铸工艺制备MoSi2/Mo原位复合材料的可能性,研究了复合材料的原位形成过程。结果表明,MoO3-Al-Si体系的绝热燃烧温度高于4119K,能使合成产物熔化;在液态合成产物中,熔融的Al2O3能与液态的Mo和Si分离,从而可获得较纯净的Mo-Si高温熔体;Mo-Si高温熔体在凝固过程中原位形成MoSi2/Mo复合材料,而且随着复合材料中Mo含量的增加,MoSi2颗粒的尺寸减小。因此,通过SHS-熔铸工艺可以同步实现MoSi2/Mo复合材料的原位合成与液态成型一体化。