金属拉丝用低温快速磷化处理工艺研究

针对PC钢绞线用热轧盘条在线生产中对其焊接区表面拉丝性能的要求,开发了一种低温快速磷化处理工艺与配方,探讨了磷化液中组分及磷化工艺对磷化膜质量的影响,并对磷化膜有关性能进行了测试.结果表明,低温快速磷化处理液的组成:Zn(H2PO4)2·2H2O为55～65g/L、Zn(NO3)2·6H2O为70～85g/L、浓H3PO4为5mL/L、氧化剂NaNO2加入量为0.2～0.4g/L;经40℃、10min的快速磷化处理后, 获得的磷化膜膜重大于10g/m2,结晶细小致密,与基体结合力强.     

硫酸羟胺对低温磷化过程的影响

在锌系低温磷化液中添加硫酸羟胺(HAS)以加快磷化反应速度.采用电化学方法测量了低温磷化过程φ-t曲线,并通过SEM,EDX研究了HAS对磷化膜形成过程的影响.结果表明:磷化过程可以分为3个阶段:第1和第2阶段主要是磷化液与基体腐蚀反应的阴极极化和去极化过程;第3阶段是晶粒的形核与长大.HAS具有极强的去极化能力,可加快磷化液与基体的腐蚀反应速度.添加HAS明显缩短了磷化各个阶段的时间,其中第1、第2和第3阶段分别缩短了50%,60%和50%;形成的磷化膜晶粒更细小致密,磷化膜中Zn2Fe(PO4)2含量略高.     

大形变铁素体钢丝α→γ→α相变织构遗传现象

利用扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射技术(EBSD)研究了冷拔铁素体钢丝经奥氏体化热处理后的遗传织构,以及相变过程中晶体位向变化的特点.结果表明:随着应变量的上升,大形变冷拔铁素体钢丝的〈110〉丝织构强度上升;奥氏体化热处理后,等轴状铁素体组织保留了部分〈110〉丝织构,发生织构遗传;遗传织构强度受到热处理工艺参数影响,提高奥氏体化保温温度或延长保温时间,能使择优的奥氏体晶粒发生长大,进而使相变后铁素体〈110〉织构强度增加.经过α→γ→α相变后,组织中50°与60°晶界所占比例明显高于理论分布,这些晶界符合K-S关系下同一密排面变体或孪晶间位向关系,说明发生变体选择现象,相变倾向于以同一密排面上变体或孪晶的形式发生,这有利于织构的遗传及遗传织构稳定性的提升.     

碳短纤维预制件制备工艺研究

采用SEM观察了预处理前后的碳纤维以及碳纤维预制件的形貌。结果表明：预处理使碳纤维长径比满足制备合格预制件的要求，并有利于纤维在预制件中的均匀分散及预制件的成型；本工艺制备出的预制件纤维分布均匀，表面无团聚，碳纤维无氧化，可用于液态模锻法制备碳短纤维增强金属基复合材料。     

拉丝过程中的缺陷模拟及其在拉拔工艺优化中的应用

模拟了无缺陷时盘条在高形变区的应力场分布,说明了芯部人字形裂纹形成的机理.然后针对芯部圆盘状裂纹提出轴对称计算模型,基于此计算模型研究模具顶角、摩擦系数等工艺参数对形变区内裂纹尖端应力场分布的影响,得出随着拉丝模具顶角的增大和摩擦系数的减小,裂纹尖端应力集中区域与拉丝轴之间的夹角变小,即形成笔尖状断口的斜角变大,笔尖变得更细长.最后定量研究了模具顶角、摩擦系数、裂纹尺寸对J积分的影响.结果表明:随着裂纹尺寸的增加、模具顶角的增大和摩擦系数的增大,J积分值随之增大;在摩擦系数为0.1时,对于相同尺寸的裂纹,J积分值随着模具顶角的减小而减小,当达到模具顶角8°后,J积分值变化较小,趋于一定值.研究结果应用于拉丝工艺优化,为进一步改进工艺提出了指导性建议.     

短纤维预制件强度对铝基复合材料组织的影响

采用GF砂型抗压强度测试仪测量了短纤维预制件压溃时的抗压强度，研究了氧化铝短纤维体积分数和黏结剂质量分数对预制件抗压强度的影响，使用金相显微镜观察了预制件强度对金属基复合材料组织的影响，试验结果表明，氧化铝短纤维预制件的抗压强度随着纤维体积分数的升高而升高，随着黏结剂质量分数的提高而升高，黏结剂浓度过低的预制件强度较低，在压力渗流过程中可能发生变形，导致复合材料组织不均匀；预制件黏结剂质量分数过高，复合材料中可能出现网状组织，甚至空洞。