不同晶粒的纯铜表面划痕实验研究

金属薄板成形过程中由于模具与材料表面粗糙度相近,摩擦中的犁沟效应会对材料表面的变形行为产生重要影响,进而影响薄板材料的成形性能.为此,通过圆锥划伤实验,研究不同圆锥角度下不同晶粒尺寸材料的变形及损伤行为.结果表明:随着圆锥角度的增大,材料内裂纹产生的位置从划痕顶部逐渐转变为划痕中上部,材料的流动方向则从沿圆锥表面向上逐渐转变为向圆锥两侧扩展;晶粒尺寸的增大能够抑制划伤过程中材料内部裂纹的产生,从而减少划痕内的裂纹区域;材料的划伤硬度和划痕前端的材料堆积高度随着晶粒尺寸的增大而减小;材料划伤行为的晶粒尺度效应主要来自于晶粒尺寸对材料流动及断裂性能的影响.研究结果能够加深对金属成形过程中摩擦行为的认识,并对金属成形工艺的参数设计提供理论指导.     

退火对表面纳米化纯钛热稳定性的影响

采用表面机械研磨技术实现纯钛材料表面纳米化,并研究了纳米化处理后的材料表层组织结构,详细分析了样品表层纳米晶组织在不同温度、不同时间退火后的热稳定性.结果表明:纯钛TA2经过表面机械研磨处理后可以在表面形成等轴且取向随机的纳米晶层,晶粒尺寸约为12nm.对表面纳米化样品退火后发现,表层纳米晶组织在773 K以下温度退火后具有良好的热稳定性,晶粒尺寸没有明显增大;在773 K温度退火150min后晶粒尺寸稍有增大,而在773 K温度退火240min后晶粒尺寸明显增大,且横截面显微硬度也比表面纳米化后未退火样品显著下降,良好的热稳定性消失.     

中间退火对4343/3003/7072汽车热交换器用铝合金复合箔抗下垂性能的影响

采用光学显微镜、透射电镜及能谱分析研究冷轧中间退火温度和随后的轧制压下率对汽车热交换器用4343/3003/7072铝合金复合箔抗下垂性能的影响。研究结果表明:可通过增大芯材金属的晶粒尺寸来提高复合箔的抗下垂性能;当中间退火温度和成品轧制压下率分别为370℃和10%～35%,以及500℃和20%～35%时,高温钎焊后芯部金属的组织为粗大的再结晶晶粒组织,此时皮材中的Si沿晶界向芯材的渗透被限制,复合箔的抗下垂性能得到提高。     

裸金属冠脉支架的真空退火热处理及评价

金属冠脉支架的真空退火热处理是其生产制造过程中的关键过程和特殊工序,通过真空退火热处理可以优化金属冠脉支架的性能,包括降低材料的抗拉强度和硬度、提高断裂延伸率、细化晶粒组织等.真空退火热处理工艺的控制水平决定了金属冠脉支架在植入人体过程中、以及植入人体后的性能表现.建议将退火热处理后金属冠脉支架控制在断裂延伸率50%以上,晶粒度等级8级以上.     

PCBN刀具主偏角对铝合金材料表面的影响

用PCBN(polycrystalline cubic boron nitride)刀具以90°刀尖角车削7050-T7451铝合金圆棒,探讨了刀具主偏角对铝合金材料表面完整性、表层微观晶粒组织和残余应力的影响.实验结果表明:以60°主偏角加工时,铝合金材料表面的微观形貌最好,硬度值最大,且表面晶粒组织致密,颗粒大小均匀;当主偏角过大时,铝合金材料表面的塑性变形大,易出现大面积的撕裂现象,而主偏角过小,则易引起刀具振动,使积屑瘤脱落,铝合金材料表面易形成"鳞刺";主偏角为75°,85°时,后刀面与已加工试件表面间的摩擦加剧,表面散热条件变差,有轻微退火软化现象,导致铝合金材料表面硬度略有减小;随主偏角增大,已加工铝合金材料表面压应力减小,且减小趋势增大.     

钎焊后自然时效对3003/6xxx/3003复合铝合金性能和组织的影响

以6xxx系铝合金为芯材,3003铝合金为两侧皮材,经熔炼、铸造、复合、热轧、冷轧及成品退火制备了厚度为1.5 mm的3层复合铝合金。在600 ℃下模拟钎焊,经空冷后进行1、5、10、15、20、25、30 d的自然时效。结果显示：复合铝合金的强度、维氏硬度在自然时效初期快速增加,20 d后上升缓慢,30 d时抗拉强度、屈服强度、芯材维氏硬度达到最大,分别为242.3 MPa、122.9 MPa、84.0;芯材晶粒尺寸钎焊后较钎焊前略微长大,经不同自然时效时间的芯材晶粒平均尺寸大小相当,表明自然时效不改变芯材晶粒的大小;钎焊后以及经自然时效之后芯材中标识出的第二相为不规则的AlFeSiMnCu相。     

真空退火对ZnS与PbS混合薄膜结构和光学性质的影响

采用电子束蒸发的方法在石英基片上一次沉积厚度约为400nm的ZnS与PbS混合薄膜多个样品,随后将不同样品在3×10-3Pa的真空中分别以100～600℃退火1h.样品的成分、结晶性能、表面形貌和光学性质分别采用X射线能量色散谱、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、原子力显微镜和分光光度计等进行检测.结果表明,制备态样品为非晶态,300℃真空退火的样品已开始结晶;当退火温度不低于500℃时,退火过程中,混合薄膜中的PbS大量挥发,退火后样品中的PbS含量明显减小.随着退火温度从100℃升高到600℃,样品的表面粗糙度和表面颗粒尺寸是先减小、后增大;光学透射率则呈现先升高后下降再升高的变化特性;退火后混合薄膜光学性质的变化与薄膜的成分、结晶性能和表面形貌的变化密切相关.     

快冷与普通Al-Cu钎料Cu元素扩散能力的比较

利用快速凝固技术和传统铸造技术分别制备出成分相同的Al-Cu快冷钎料薄带和普通钎料.将2种钎料在4种钎焊温度(590、600、610、620℃)和4种保温时间(5、10、15、20 min)下与纯铝进行真空钎焊,借助差热分析(DTA)、扫描电镜(SEM)、X衍射(XRD)、能量色散谱仪(EDS)对2种钎料的熔点、钎缝微观组织和Cu元素的扩散行为进行了研究.研究结果表明:快冷钎料元素分布均匀,晶粒细小,晶粒形态为胞状,而普通钎料成分有偏析,元素分布不均匀,且晶粒大小不一,晶粒形态多为枝晶;快冷钎料的熔点比普通钎料的熔点低3.0℃,结晶区间缩小1.2℃.在相同的钎焊条件下,快冷钎料Cu元素的扩散能力均比普通钎料的扩散能力强.钎焊温度较低时,普通钎料和快冷钎料的Cu元素的扩散能力差别较大;随着钎焊温度的升高和保温时间的延长,两者的差别减小.     

连续退火工艺对B250P钢组织性能的影响

对含磷高强B250P钢板的连续退火工艺进行了模拟实验,通过光学金相、透射电子显微技术及拉伸实验,研究了连退工艺中加热速度、退火温度、保温时间及冷却速度对B250P钢微观组织及力学性能的影响.结果表明,B250P钢晶粒尺寸随着加热速度的增加、退火温度的升高及冷却速度的增大而增大;随着保温时间的增加,晶粒尺寸呈现出先减小后增大的趋势.退火过程中B250P钢析出相主要为纳米级的NbC和TiC,具有钉扎位错和大角度晶界及细化晶粒的作用.B250P钢的r值随着加热速度的升高而增大,随着冷却速度的增加而减小;提高退火温度和保温时间,r值先增大后减小.     

板翅式机油冷却器的耐压强度分析

为了解释板翅式机油冷却器在静压实验中破坏位置的倾向性,借助数值方法分别从静态和动态两个方面对实验过程进行模拟,找出了油冷器最易破坏的两个位置.提出了脉动压力导致破坏的观点,解释了油冷器破坏位置的倾向性,指出在油压爆破实验中盲板法兰相对油道转角处翅片的破坏几率高于进油口相对油道转角处翅片的破坏几率为正常现象,否则可能是产品质量问题.根据计算结果,提出了油冷器的加强方案和实验改进方案,推导了翅片两端抗拉强度比值的概率分布规律,并建议通过该分布规律来辅助判断翅片质量.     

真空钎焊对304L不锈钢带材组织与性能的影响

采用传统金相、显微硬度、板式拉伸检测方法研究了304 L不锈钢带在真空钎焊前后截面微观组织、显微硬度和抗拉强度的变化情况。本文针对钎焊后晶粒有明显长大倾向、显微硬度有所降低、材料的延伸率变化明显的现象对其机理进行了分析和研究,并提出了工艺参数的改进建议,为其在工业生产中提供了参考依据。     

钎焊-热轧法制备高速公路不锈钢复合护栏

针对当前高速公路热镀锌护栏存在的主要问题,提出采用不锈钢/碳钢复合板作为新型高速公路护栏材料.研究了钎焊-热轧法制备不锈钢复合护栏的工艺,技术路线为通过炉中钎焊实现不锈钢/碳钢的初结合,对钎焊复合板进行热轧进一步提高结合强度.研究结果表明:采用自制的Ag质量分数为15%的钎料可以实现不锈钢/碳钢有效的钎焊结合,钎焊温度720~730℃,钎焊时间3~4 min是较理想的工艺条件.对钎焊复合板热轧可以显著提高不锈钢/钎料界面的结合强度,压下率低于30%时,轧后钎料层未出现断裂、分层.热轧后,不锈钢复合护栏剪切强度可达338.4 MPa.     

Ag—CdO触头与Cu触桥感应钎焊工艺研究

对ＡｇＣｄＯ触头与Ｃｕ触桥的感应钎焊工艺进行了系统的研究．分析了钎焊温度、保温时间、钎焊间隙对钎着率、组织形态和力学性能的影响规律，并确定了钎着率和组织形态均为良好的最佳工艺规范．通过分析表明：钎料中锌元素烧损是钎缝生成共晶体组织的本质所在；触头的钎焊强度不仅与钎着率有关，而且还受钎缝组织形态的影响，即当钎着率在７５％以上时，触头钎焊强度随钎缝中共晶体组织的增加而降低．因而应从钎着率和组织形态两方面综合考核触头的钎焊质量．     

TC4钛合金与无氧铜、可伐合金真空钎焊工艺研究

针对红外探测器杜瓦冷指的设计,应选取具有较高屈服强度、较低热导率和较低密度的材料,以提高红外探测器杜瓦的可靠性。考虑到红外探测器封装的其他结构需求,TC4钛合金与无氧铜、可伐等金属之间的焊接一般不太容易实现,试验中采用真空钎焊作为焊接手段,选取Ti-Ni-Zr-Cu钎料,对TC4钛合金与无氧铜、可伐合金的真空钎焊焊接试验结果进行比较分析,得出TC4钛合金与无氧铜、可伐合金钎焊后检漏漏率优于10^-11 torr.l/s,焊缝抗拉强度都达到150 MPa以上。     

首道次轧制对复合钢板组织和性能的影响

利用真空轧制复合法在不同的首道次轧制压下率下对成分、状态、尺寸等相同的钢板进行了热轧复合,研究了5%,10%,15%三组不同首道次压下率真空轧制复合板的界面组织及Z向力学性能,分析了首道次压下率对复合性能的影响.实验结果表明:随着首道次压下率的增大,界面生成物尺寸逐渐变小,数量减少,形态由长条状逐渐过渡为弥散分布的细小颗粒状;在首道次压下率为15%时,复合板界面已非常洁净;复合板Z向抗拉强度、延伸率、断面收缩率及塑性都随首道次轧制压下率的增大而逐渐改善.     

铝与奥氏体不锈钢的火焰钎焊

为改善铝和不锈钢的焊接接头性能,在奥氏体不锈铜（1Crl8Ni9Ti）的表层热浸镀一层ZL102铝合金,然后采用搭接的形式,应用火焰钎焊工艺进行纯铝（1060）板与奥氏体不锈钢板的焊接。利用金相显微镜和扫描电镜分析焊接接头的微观组织,并用显微维氏硬度仪和万能实验机床测定其显微硬度和拉伸性能。结果表明,通过不锈钢表面热浸镀铝,可实现铝与奥氏体不锈钢的火焰钎焊。在不锈钢／纯铝钎焊焊缝中存在不锈钢／热浸镀铝层、热浸镀铝层／钎缝、钎缝／纯铝三个界面。钎焊接头强度取决于各界面的连接质量。热浸镀铝层／钎缝界面是整个接头中最薄弱的界面,剪切断裂均发生在该区域。钎焊接头各区域中,热浸镀铝区硬度最高,达到99．4MPa。     

热轧中厚板显微组织和平均流变应力的预测与优化

在考虑动态、亚动态再结晶及静态再结晶的基础上,建立了Nb-V微合金钢物理冶金模型,并在线应用于中厚板热轧过程奥氏体再结晶、晶粒尺寸和流变应力的预测与控制.结果表明,对30 mm板材,待温温度900~950℃,待温厚度为成品厚度的2~2.7倍时,待温后采用中间冷却,奥氏体平均晶粒尺寸可以细化到30μm左右,同时残余应变在0.08~0.4的范围内.在平均流变应力模型中引入了晶粒尺寸和残余应变的影响,提高了精轧阶段的预测精度.     

汽车热交换器用铝合金钎焊带包覆率范围的确定

设计并制备了几种不同包覆率的３层复合铝合金钎焊带材,检测了每种带材在正常钎焊条件下的抗下垂性能,从铝合金钎焊带抗下垂的能力和填充缝隙的能力２个方面对包覆率的选择进行了分析与讨论,以厚度为０．１６ｍｍ的Ａ４３４３／Ａ３００３／Ａ４３４３铝合金钎焊带为例,得出其最佳包覆率范围是１０％～１６％．该方法可推广到其它厚度和材质的铝合金钎焊带中,确定它们的最佳包覆率范围．     

Ni_(82.5)Cr_7Si_(4.5)B_3Fe_3多元非晶态合金钎料的晶化行为及其真空钎焊特性

采用示差扫描量热计(DSC)和X射线衍射方法研究了Ni_(82.5)Cr_7Si_(4.5)B_3Fe_3多元非晶态合金钎料在加热时的晶化特性.实验指出:随加热速率的增大,其晶化特征温度逐渐提高,晶化前所需孕育时间延长,并且晶化后的二次相变过程消失;探讨了该钎料的真空钎焊工艺性能和钎焊接头力学性能,以及预晶化处理对它们的影响,并与相同成分的粉状和粘带状晶态钎料进行了系统的比较.研究结果指出:非晶态钎料在工艺性能方面与晶态钎料相当;在接头力学性能方面则表现为在较大和较小的钎焊间隙下非晶态钎料的钎焊接头性能明显高于晶态钎料.