JDA1b铝合金动态力学性能和预变形行为研究

铝合金因其低密度、高比强度和大比刚度等优点在船舶工业中得到了大量应用。但是相比于钢材,铝合金的强度偏低。为了提高铝合金材料的强度,以常应用于船舶压铸件和舾装件的JDA1b铝合金为研究对象,开展预变形拉伸和弯曲试验以及动态拉伸试验,研究预应变、预弯曲对JDA1b合金力学性能的影响,同时也研究应变率对合金流动力学行为的影响。结果表明:提高应变率能增加材料的流动应力和抗拉强度;随着预应变的增加,材料的屈服应力和抗拉强度会增大,但延伸率会降低;预弯量的增加有利于提高材料的弯曲屈服载荷、弯曲刚度和破坏位移。提出考虑极限强度和临界应变的新动态本构模型,该模型能够准确地预测JDA1b合金在不同应变率(1~800/s)时的流动应力,拟合优度值达到了0.999。本文的研究可为提高铝合金强度提供方法参考,新提出的本构模型有助于提高零件力学性能仿真计算的精度。

VW103Z镁合金舱体铸件铸造工艺研究

针对VW103Z镁合金舱体铸件的结构特点,设计了缝隙式浇注系统,利用Anycasting软件对舱体铸件低压铸造工艺进行了数值模拟,并进行了试验验证。结果表明:对于VW103Z镁合金舱体铸件,应将缝隙浇道延伸超出铸件下端面,使合金液以底注方式进入,可以保证合金液以层流方式平稳充型。缝隙浇道数量采用N=(πD_(上端面)+πD_(下端面))/320进行计算获得。对于本研究中VW103Z镁合金舱体铸件,采用8根缝隙浇道,缝隙浇道厚度为铸件壁厚的0.75~1倍,宽度为35 mm,直径为铸件壁厚的4倍,充型速度≤42 mm/s时,可以获得合格的铸件。

高端新材料智能制造的发展机遇与方向

发展智能制造是我国制造业创新升级的主攻方向,高端新材料是支撑高端装备和重大工程需求的核心材料,推动智能制造与高端新材料制造紧密结合,对提升高端新材料制造能力,满足重大装备对高端新材料的需求,具有重要意义。本文深入分析了高端新材料智能制造的必要性,在分析面向高端新材料的高性能制造、复杂构件的整体化与轻量化制造、高端构件的一体化与低成本绿色制造等特征基础上,总结了传统“试错法”研发模式在材料制造领域遇到的主要问题与挑战,分析了数据驱动的高端新材料智能制造研发模式带来的重大变革与机遇,并以材料智能加工成形为例,全面梳理了亟需发展的共性关键技术及其发展方向。本文从加强关键技术研究、构建创新体系、创新学科交叉人才培养和加快成果转化等方面,提出了加快发展高端新材料智能制造的对策建议,以缩短与国外先进水平的差距,支撑我国材料产业的升级换代和跨越式发展。

高速铁路轻量化设计棘轮的铸造工艺研究

高速铁路用ZL114A铝合金棘轮存在质量大、缺陷多等问题。为了获得高品质、轻量化的棘轮,对现有棘轮进行结构和铸造工艺研究。采用无损检测方法获得了棘轮存在缺陷的位置,运用铸造模拟软件ProCAST对棘轮低压铸造的充型和凝固过程进行仿真,预测了棘轮中可能出现缩孔、缩松的位置。通过在棘轮的轮辐和大轮位置处添加水冷系统,以及提高保压压力,对铸造工艺进行改善。受力分析和模流分析结果表明:新设计的棘轮质量减小18.8%,棘轮在工作载荷和破坏载荷下受力安全,满足使用要求;铸造工艺改善后,充型平稳,没有出现紊流现象,金属液表现为顺序凝固,有效避免了缩孔、缩松、氧化渣等缺陷,可以获得高品质的棘轮铸件。

固溶处理对AM60B+xRE及AZ91D+xRE镁合金性能的影响

研究了添加少量富铈混合稀土的AM60B+xRE及AZ91D+xRE合金(x=0.4、0.8、1.2、1.6和2.0％,质量分数)固溶处理后的显微组织与机械性能。结果表明,添加混合稀土能显著提高合金的抗拉强度σ_b和屈服强度σ_(0.2),固溶处理明显提高AZ91D+xRE合金的强度;AM60B+xRE及AZ91D+xRE合金的铸态组织由α(Mg)固溶体、杆状Al_(11)RE_3相、颗粒状Al_(10)Ce_2Mn_7相以及网状Mg_(17)Al_(12)相组成,经过固溶处理后,网状Mg_(17)Al_(12)相完全溶解,只剩下热稳定性较高的Al_(11)RE_3相和Al_(10)Ce_2Mn_7相,随固溶时间的延长,其形态略有改变。AM60B+xRE合金拉伸试样断口呈带局部韧窝的准解理断裂形式,而AZ91D+xRE合金则呈现沿晶断裂+解理断裂的混合断口形态。

自生复合Cu-Cr合金综合性能的热稳定性

研究了用于电车线材料的自生复合Cu Cr合金的综合性能及其热稳定性。实验表明 :自生复合Cu Cr合金不仅在室温下具有优良的综合性能M指标 (σ2b·σr) ,而且还具有良好的热稳定性。室温下 ,自生复合Cu Cr合金线的综合性能可高达 18.3× 10 6MPa2 · % ,高于目前所知各种铜合金电车线 ;而在 5 0 0℃ ,3h加热保温条件下 ,自生复合Cu Cr合金的综合性能仅下降 3%。

基于数值模拟的定向连续铸造固液界面位置人工神经网络模型的研究

基于人工神经网络原理及数值模拟技术 ,对定向凝固连续铸造过程中控制参数的选取进行了研究。利用自行设计的上引式定向凝固连铸机 ,结合数值模拟 ,提取了引晶速率、熔体温度、结晶器温度、冷却水温度、冷却水流量、冷却距离等控制参数值及相应目标参数值的固液界面位置。通过归一化处理所得数据 ,采用BP算法训练网络 ,对定向凝固连铸控制参数与固液界面位置之间的映射关系进行了函数逼近 ,建立了固液界面位置神经网络模型。依据该模型 ,可定量预测定向凝固连铸过程的工艺状态 。

自生复合Cu-Cr合金的定向凝固特性

采用定向凝固连续铸造技术成功制备了纤维增强的自生复合 Cu- Cr合金电车线线坯 ,并对自生复合 Cu- Cr合金的定向凝固特性 ,包括组织形态、枝晶间距及纤维长度等 ,作了详细的研究。实验结果表明 :保持平面状或胞状的凝固界面有利于纤维状的自生复合组织的形成 ;当 GL=2 10℃ / cm,V=0 .6 mm/ min时 ,Cu- 0 .8% Cr合金凝固界面呈平面状 ;增加凝固速率 ,Cu- Cr合金的一次枝晶间距呈先增大后减小的规律 。

CAE技术在2VQS机油滤清器支架压铸工艺中的应用

本文介绍了作为压铸CAD/CAE/CAM集成系统的核心组成部分的CAE技术在压铸工艺设计中的应用前景 ,并应用德国MAGMA公司的CAE软件MAGMASoft ,对 2VQS机油滤清器支架压铸件的充型及凝固过程进行了模拟。模拟结果能很好地吻合实际浇注铸件的缺陷情况 ,并分析了缺陷形成原因。根据模拟计算 ,重新设计了 2VQS的压铸工艺参数 ,取得了良好效果。

凝固工艺对自生复合Cu-Cr合金电车线综合性能的影响

自生复合Ｃｕ－Ｃｒ合金是一种高强度与高导电率兼顾的新型电车线材料。本文采用定向凝固连续铸造技术成功制备了纤维增强的自生复合 Ｃｕ－Ｃｒ合金电车线线坯，考察了合金成分、定向凝固连铸的工艺参数对电车线的力学性能、导电性能及综合性能Ｍ指标的影响。

自生复合Cu08Cr合金定向凝固过程研究

研究了非平衡状态下Ｃｕ０８ｗｔ％ Ｃｒ 亚共晶合金的定向凝固过程。结果表明， 当温度梯度为３０℃／ｃｍ ， 生长速度分别为３μｍ ／ｓ 和３０μｍ ／ｓ 时， Ｃｕ０８ｗ ｔ％ Ｃｒ 合金呈（α枝晶＋ 共晶） 的非平衡凝固组织； 当温度梯度为３０℃／ｃｍ 时， α枝晶一次间距随生长速度的增大而增大， 这与枝晶一次间距的Ｈｕｎｔ模型在低速度段的规律一致， 而与ＫＰ模型的规律相反； Ｃｒ 纤维的形成主要与液态Ｃｒ 的表面张力、Ｃｒ 原子在液相中横向扩散能力及α枝晶间Ｃｒ 相的生长环境有关，增强Ｃｒ 原子的扩散能力，减小α枝晶侧向分枝及其间隙尺寸有助于规则Ｃｒ纤维的形成。

百家争鸣,共论“21世纪绿色工程材料”——镁合金的发展未来——镁合金材料工程前沿技术论坛侧记

当前我国镁合金发展存在若干问题，特别是在民口，缺乏的是应用能力，包括设计、制造、评价、生产等上中下游的问题。“中国制造2015”分为跟踪、并行、领跑三个层面。

一种新型镁合金的开发及其应用

在商用 AM60B 镁合金的基础上,开发了新型的 Mg-6Al-0.3Mn-xRE 系合金(x=0.d、0.8、1.2、1.6、2.0wt%),并系统研究其组织、力学性能、断裂机制、铸造性能、热处理工艺,寻找最优化的合金成分和热处理工艺。采用Mg-6Al-0.3Mn-1.6RE 合金成功地试制了国内第一批镁合金汽车轮毂样品,探索了汽车轮毂的表面处理工艺。

江苏对俄科技合作模式选择研究

随着科技创新的深化和全球经济一体化的发展,国际科技合作已成为国家间经济交往的主要内容之一,并在当代国际经济生活中发挥着越来越重要的作用。近年来,江苏大力推进对俄科技合作,面向俄罗斯及独联体国家的科技合作占了江苏国际科技合作的四分之一左右。“国家火炬计划江苏沿江对俄合作高新技术产业化基地”的建立,开创了江苏科技合作的新局面。通过数学模型的分析,江苏今后的科技合作宜重点推广以引进技术为内容,实现二次开发的合作模式;大力推广以交流互访为内容,实现联合研发的合作模式;积极引导以引进设备、材料、核心部件为内容,实现产品产业化的合作模式;着力培育更多的输出类型合作模式;进一步加强对俄科技合作。

氢致变色镁基功能薄膜研究进展

氢致变色薄膜是一种新型功能材料,其以具有可逆吸放氢特性的复合薄膜为核心,通过氢化和脱氢实现透明态和反射态之间的转换,对可见及红外波段光谱都具有智能调控性,因而可被广泛应用于智能调光节能窗和氢气传感器等领域。镁具有较高的储氢能力,而且产量丰富,易与多种元素复合,这些优势使得镁基材料在氢能源方面发挥着越来越重要的作用。镁基薄膜器件具有结构简单、响应速度快、光学调控范围广和可持续性强等优点,是目前主要的氢致变色功能薄膜材料。综述了氢致变色镁基薄膜在智能窗和光纤传感器领域的研发过程、变色原理以及复合体系,同时对研究现状中存在的各类问题和改性机制进行了简要分析,并就氢致变色镁基薄膜材料的发展趋势进行了展望。

14英寸显像管玻壳锥凸模铸造工艺的优化设计

计算机模拟技术为铸造工艺的设计提供了一种能大幅度地节约时间和降低费用生产铸件的途径，也为预测铸造缺陷提供了手段。详细介绍了通过铸造ＣＡＤ技术预测玻壳模具铸造缺陷进而优化工艺方案的方法，提出了运用Ｇ／ＶＣ判据与临界固相率法相结合的方法对缩孔及缩松进行预测。确定了相应的判据临界值。

发展外向型农业 促进江苏农业产业化

发展外向型农业是促进农业产业化 ,加快江苏农业与国际直接接轨的战略部署。2 0世纪 90年代以来 ,江苏农业对外开放取得了显著成效 ,但与经济大省、农业大省对外开放的步伐是不相适应的 ;与江苏农业产业化发展的要求也有距离。因此 ,切实可行的对策性研究势在必行。