生产梯度材料的双流浇注连续铸造方法

提出了一种双流浇注连续铸造的方法 ,用来生产合金成分随铸件截面连续梯度变化的结构材料 .该方法与传统连续铸造不同的是从两个中间包中同时浇注不同成分的两种金属液体 ,通过确保浇注时的物质和热量的稳态传输和结晶区的顺序凝固来实现铸件截面的成分连续梯度分布 .采用双流浇注半连续铸造方式对Al Si和Al Cu合金系进行了Al/AlSi,AlSi/Al和AlCu/Al3个系列的初步实验 ,通过调整铸造工艺参数 ,得到了合金成分随铸件截面连续梯度变化的合金 .试样的洛氏硬度、显微组织和成分分布有较好的对应关系 .该方法工艺过程简单 ,生产成本较低 ,有较好的开发前景 ,为解决材料在服役环境中不同部位要求不同性能这类问题提供了新的途径 ,为合金设计开辟了广阔的空间 .     

pH值对Cu-17Ni-3Al-X耐磨铸造铜合金腐蚀的影响

通过静态浸泡腐蚀实验和电化学实验,采用扫描电镜、X射线衍射仪、光电子能谱仪研究了一种Cu-17Ni-3Al-X耐磨铸造铜合金在pH值变化的3.5％(质量分数)NaCl溶液中的耐腐蚀性能和腐蚀行为.结果表明:在3.5％ NaCl溶液中,随着溶液pH值的升高,合金腐蚀速率逐渐降低;在中性和碱性溶液中,合金具有优异的耐腐蚀性...     

间接挤压铸造Al-Cu-Mn支架的工艺及性能

为满足大型支架“以铝代铁”的轻量化要求,设计了铝合金支架间接挤压铸造系统,完成了相应的数值模拟及工艺设计,并制作了相应的模具.采用Al-Cu-Mn合金材料,对支架进行了间接挤压铸造试制,分析了试制铸件缺陷形成的原因,并对T5热处理后的支架进行了力学性能和微观组织分析.结果表明:采取缩短循环时间、减少脱模剂水分等工艺改进措施,可以消除间接挤压铸造件的气孔和夹渣缺陷,获得质量良好的铸件;支架铸件各部位的平均抗拉强度和伸长率分别达388 MPa和8.7%,且力学性能分布较均匀;铸件微观组织致密,晶粒细化,晶粒尺寸小于0.08 mm,说明了所设计的间接挤压铸造系统和所选用的工艺参数的合理性.     

高强耐磨变形铝青铜的热处理工艺

采用正交试验方法优化了一种新型高强耐磨变形铝青铜合金的热处理工艺 ,并研究了时效温度和淬火介质对合金力学性能的影响 .试验结果表明 ,合金的最佳热处理工艺参数为 85 0℃保温 1h ,水淬 ,35 0℃时效 1h ,空冷 .时效温度对合金性能有显著影响 ,在 4 0 0℃以下 ,随时效温度的升高 ,合金的强度增大 ,而塑性无明显变化 ;在 4 0 0℃以上 ,随时效温度的升高 ,合金的强度降低 ,而塑性显著增加 .淬火介质的类型和温度影响合金的力学性能 ,常温水是理想的淬火固溶介质     

不同路径等通道转角挤压镁合金的结构与力学性能

为了研究等通道转角挤压时不同工艺路径对镁合金微观结构及性能的影响 ,采用模角φ =12 0°的模具 ,以A ,BA,BC,C四种工艺路径对AZ31镁合金进行了等通道转角挤压 ,分析测试了室温下挤压试样的微观结构及性能 .结果表明 ,相比于A ,BA,C路径挤压 ,BC 路径挤压容易实现较多的挤压道次和变形量 ;多道次挤压后 ,镁合金的晶粒得到显著细化 ,力学性能也显著改善 ,但不同路径的影响不同 .当挤压 12道次时 ,BC,BA 路径挤压试样的屈服强度显著下降 ,延伸率大幅度提高 ;A ,C路径挤压试样的屈服强度变化较小 ,延伸率的提高幅度也小 .     

等通道转角挤压后AZ31镁合金的微观结构与性能

为了进一步探讨细晶镁合金的制备方法与性能 ,采用模角φ =12 0°的模具、以BC路径对AZ31镁合金进行了等通道转角挤压试验研究 ,对挤压过程中各道次试样的微观结构及性能进行了分析测试 .结果表明 ,随着挤压道次的增加 ,晶粒得到不断细化 ,力学性能也发生显著的变化 ;当挤压 12道次时 ,总的等效应变量约为 8,晶粒得到显著细化 ,晶粒尺寸为 1～ 5μm ,但合金的抗拉强度变化不大 ,屈服强度则有所下降 ,约为 10 0MPa ,延伸率则提高到 4 5 %以上     

高强耐磨形铝青铜的热处理工艺

采用正交试验方法优化了一种新型高强耐磨变形铝青铜合金的热处理工艺，并研究了时效温度和淬火介质对合金力学性能的影响。试验结果表明，合金的最佳热处理工艺参数为850℃保温1h，火淬，350℃时效1h，空冷。时效温度对合金性能有显著影响，在400℃以下，随时效温度的升高，合金的强度增大，而塑性无明显变化；在400℃以上，随时效温度的升高，合金的强度降低，而塑性显著增大。淬火介质的类型和温度影响合金的力学性能，常温水是理想的淬火固溶介质。     

倒角刀刃切削过程中切削力的有限元法预测

提出了一个预测倒角刀刃切削过程中切削力大小的有限元分析模型．综合考虑了切削加工过程中大应变、大应变速率和高温对工件材料属性的影响，将工件材料的流动应力看成是应变、应变速率和温度的函数．模拟过程从刀具切入工件开始，到切削力达稳态为止．切屑的分离通过商业有限元分析软件Marc中的自适应网格重划分功能实现．采用不同切削条件下切削力的测量结果对有限元分析结果进行验证，发现二者具有较好的一致性．文申最后还分析了刀刃的几何参数对切削力的影响．     

铸造工艺参数对7075/6009铸锭外层合金厚度的影响

采用双流浇注半连续铸造技术制备了7075/6009梯度复合铝合金铸锭,分析了内、外熔体温度、铸造速度、节流片孔径大小、内导管插入深度等工艺参数对铸锭外层厚度的影响,结果表明：内熔体温度的升高、内导管插入深度的增加及节流片孔径的增大都将显著减小铸锭外层厚度,当内熔体温度从680 ℃升高到780 ℃,内导管插入深度从0 mm增大到15 mm,节流孔径从1.6 mm增大到1.8 mm时,7075/6009复合铸锭的外层合金厚度分别可减小38.8 %、30 %和42.2 %;而外熔体温度的升高及铸造速度的增大对减薄铸锭外层厚度不明显;同时探讨了铸造工艺参数对凝固液穴形成和铸锭外层厚度的影响机制。     

通过3D打印和热挤压制备一种具有互穿结构的铝基复合材料

通过Al–Mg–Mn–Sc–Zr点阵结构与Al₈₄Ni₇Gd₆Co₃纳米结构相结合制备Al–Al互穿相复合材料。采用选择性激光熔化法制备点阵结构，随后在晶格中填充Al₈₄Ni₇Gd₆Co₃非晶粉末，最后采用热挤压制备成形复合材料。结果表明:热挤压过程中元素扩散和塑性变形使复合材料致密化，界面结合良好；样品呈均匀的非均相结构，主要由平均晶粒尺寸小于1 μm的蜂窝状点阵结构和含有大量纳米金属间化合物和纳米晶粒α-Al的纳米结构区组成。非均质结构形成硬区和软区双峰力学区，具有较高的强度和可接受的塑性，其中抗压屈服强度和抗压塑性分别可达~745 MPa和~30%。高强度可以用混合、晶界强化和背应力的规律来解释，而可接受的塑性主要是由于纳米结构区域的约束作用延缓了脆性断裂行为。