镁锂合金中LPSO相的研究进展

与其他金属结构材料相比,被称为超轻材料的镁锂合金具有超低密度、高塑性、高比强度、高比刚度及良好的阻尼减震等优异性能,是航空航天、武器装备等对质量密度极其敏感的高端制造领域的理想材料。然而绝对强度过低,尤其是强化相容易发生过时效导致性能大幅下降,严重限制了其多场景、规模化的生产应用。近年来在Mg-RE-TM合金中发现的长周期有序堆垛结构(LPSO相),具有较高的强度与热稳定性,能够有效提高镁合金的强度、塑性及高温抗蠕变性能,同时还可改善合金耐蚀性、电磁屏蔽性及阻尼减震性能等,为Mg-Li合金的强韧化及功能性结构材料的研发提供了新思路。本文在简要总结LPSO相的结构类型与形成机理的基础上,综述了含LPSO相镁锂合金组织和性能的国内外研究现状,并指出了未来研究工作的重点发展方向,以期为含LPSO相新型镁锂合金的开发和性能调控提供参考。

一种双相增强2024Al复合材料的制备及其力学性能研究

为了提高2024Al基复合材料的强度和塑性,通过球磨和放电等离子烧结技术(SPS)制备了TiB_(2)-C_(f)(Ni)/2024Al复合材料。使用SEM对所制备材料的微观组织进行表征;使用XRD对材料的物相组成进行表征;使用维氏硬度计对复合材料的硬度进行测试;使用拉伸试验机对所制备材料的拉伸力学性能进行测试,并且通过拉伸断口的SEM形貌分析了所制备材料的断裂机理。结果表明:在TiB_(2)-C_(f)(Ni)/2024Al中,碳纤维和TiB_(2)均匀分布在铝基体中,其析出相Al_(2)Cu、Al_(2)CuMg的尺寸比2024Al、TiB_(2)/2024Al、C_(f)(Ni)/2024Al析出相的尺寸更加细小。TiB_(2)-C_(f)(Ni)/2024Al的硬度达到115.8 HV,抗拉强度为345.0 MPa,断裂伸长率为8.5%,相比于2024Al的分别提高27.5%、33.9%和129.7%。

Al_(3)Ti/A356复合材料微观组织及力学性能研究

采用原位铸造法将Al_(3)Ti颗粒与铝基体复合可制备出高比强度的Al_(3)Ti/Al复合材料。原位Al_(3)Ti相易生成大尺寸长杆状颗粒且易团聚,降低熔体铸造性能并造成铸造缺陷。将超声处理工艺与原位铸造法结合,借助超声的空化和声流效应可有效分散并细化Al_(3)Ti颗粒,从而制备出组织均匀及性能优异的Al_(3)Ti/Al复合材料。本文以Al和K2TiF6为反应体系,通过超声辅助熔盐法制备出10%Al_(3)Ti/Al(质量分数)中间合金,在此基础上采用超声辅助重熔稀释法可制备出组织均匀及力学性能良好的5%Al_(3)Ti/A356(质量分数)复合材料,并对其微观组织和力学性能进行分析。结果表明,向A356基体中加入5%(质量分数)Al_(3)Ti,能够显著细化晶粒,α-Al平均晶粒尺寸从250μm细化为135μm,降低了46%;T6热处理态复合材料的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为232 MPa、287 MPa、3.5%,相比于A356合金分别提高了10.4%、12.5%、94.4%。

Ti(C,N)基金属陶瓷材料的强韧化研究进展

概述了国内外Ti(C,N)基金属陶瓷材料强韧化的研究进展及应用现状,指出了Ti(C,N)基金属陶瓷研究亟待解决的相关问题及发展趋势。

SLS模料特性及熔模铸造工艺研究

选择性激光烧结（SIS）在熔模铸造中已得到广泛的运用，但其模料为高分子化合物，熔化温度高，熔体粘度大，不利于脱蜡，易使铸件产生夹渣。研究了SIS模料的特性，并根据模料特性设计了结壳脱蜡工艺：于250～280℃下保温，使大部份蜡料流出，而后升温至500～700℃烧失残留部分。在实际生产中，由于浇注系统和零件简单部位用低温模料制作，而用SIS蜡料制作零件的复杂部位，所以在设计中还应考虑蜡料的脱出顺序：先在较低温度下脱出低温蜡料，再升温脱出SIS蜡料。在分析运用SLS蜡模浇注复杂铸件易产生夹渣等问题的原因之后，提出在蜡模易积渣的部位和凸台处设置出气冒口及排渣冒口，可使蜡料脱出干净，从而解决铸件夹渣等问题。将以上工艺运用于实践，成功浇注出了汽车排气管、大型不锈钢泵轮等复杂精密铸件。

34CrNiMo6钢连杆热处理工艺研究

针对某型号柴油机连杆强度和硬度匹配性差的问题,通过正交试验研究了34CrNiMo6钢连杆淬火回火热处理工艺,分析了不同工艺参数(淬火冷却介质、冷却时间、回火温度、回火时间等)对零件淬火、回火后的金相组织、硬度及力学性能的影响,得出了优化的热处理工艺参数。结果表明,影响34CrNiMo6钢连杆强度与硬度重要程度的因素次序是:回火温度最大,回火时间和淬火冷却介质其次,冷却时间最小。使用优化的工艺参数能使材料强度和硬度很好地匹配,满足柴油机连杆要求。

微弧氧化技术的研究进展与展望

微弧氧化技术是近几年发展起来的表面处理工艺。目前,国外普遍采用微弧氧化来代替传统的阳极氧化。这项技术成为近几年材料表面处理的热点之一。通过对微弧氧化技术国内外研究现状的综述,指出微弧氧化技术存在的问题和发展趋势。

Al_3Ti-SiCp/Al-13Si复合材料力学性能研究

分析了利用原位反应和液态搅拌合成技术制备的Al3Ti-SiCp/Al-13Si复合材料的微观组织和增强相的微观结构,检测了该复合材料的力学性能,探讨了该复合材料的增强机理。研究结果表明:(1)T6态下该复合材料的室温、高温力学性能相对于基体材料分别提高了8%和20%,弹性模量提高了17%;(2)增强相主要是Al3Ti、SiCp;(3)增强机理是:细晶强化、颗粒增强和固溶时效强化。

镁及其合金组织细化方法研究现状

介绍了目前国内镁及其合金组织细化常用的几种方法,指出目前最实用的几种方法的不足,提出了研制新型镁及镁合金细化剂的必要。

镁合金的强化与成型的研究进展

综述了镁合金的特点和强化机制,以及镁合金的成型方法,指出了研究高强度镁合金的方法和可能遇到的问题。

选区熔化成形铝合金技术研究进展

概述了选区熔化成形铝合金的技术特点及研究进展;总结了当前铝合金选区熔化成形技术存在的问题及解决措施;介绍了选区熔化成形铝合金后的处理工艺;提出了今后选区熔化铝合金成形技术的研究方向。

十字头滑块端面锡基合金浇注研究

通过对几种常用锡基合金的主要化学成分及其特性的分析,着重阐述了十字头滑块两端面浇注锡基合金的设计方案和浇注过程控制的有效措施,并经无损检测和剖层分析验证了浇铸零件的质量可靠性和稳定性。

铸型界面换热系数的测定方法研究

为有效提高数值模拟的准确性,通过实测反求法对材料界面换热进行了测定,提出界面间换热是随温度变化的函数值。按照实验方案,在保证测量仪器,仪表精度的基础之上,采用特制热电偶进行了温度场数据的采集工作。通过实测温度场数据、数值模拟与凝固过程中界面换热系数的反向求解相结合的方法,得出铸件/铸型界面间的换热随温度变化的函数值。通过应用ProCAST软件反求模块进行逆运算,确定了现有某铸铁材料与树脂砂铸型材料间的界面换热值。计算结果表明,整个凝固过程中热电偶处的温度模拟结果与实验结果的最大相对误差在±10℃内,数值模拟精度得到了有效的提高,说明了此界面换热测定方法的可行性。

钛合金柱塞泵石墨型铸造工艺研究

针对氯酸化工设备用钛合金柱塞泵的结构特点、使用要求进行了铸造工艺设计,使用真空凝壳炉,采用机加工石墨型、底注开放式浇注系统的铸造方法,制造了钛合金柱塞泵铸件。对铸件的缩孔缺陷进行了原因分析,将工艺修改为顶注式浇注系统,最终获得了化学成分、力学性能及质量满足技术要求的铸件。

石墨烯及其增强轻金属基复合材料的研究现状

对石墨烯结构、特性及其典型制备方法进行了综述。概述了石墨烯增强轻金属基复合材料的制备方法、研究现状。最后对未来石墨烯增强轻金属基复合材料的研究方向进行了展望。

合成铸铁的性能研究

在中频炉中分别用普通灰铸铁和合成铸铁制取HT300，并分析了2种铸铁的铸造性能、冶金质量、力学性能及力学性能与废钢加入量的关系。结果表明，由于合成铸铁原材料纯净及特殊的熔炼工艺，使铸造性能提高，冶金质量指标RG在1．15～1．30之间，Q1〉1；σb高出加入多种合金元素的普通灰铸铁30～60MPa，HB降低10左右；同时节省成本。

ZL114A微弧氧化膜层的耐蚀性能研究

采用磷酸盐与硅酸盐复合电解液体系,对ZL114A进行微弧氧化处理。所采用的微弧氧化工艺为:恒流±3A,400 Hz,占空比±50%,氧化时间60 min。所得的膜层厚度30~35μm。利用扫描电镜对膜层形貌及结构进行观察,利用XRD衍射仪对膜层的相成分进行分析,采用极化曲线评价膜层的耐蚀性能。结果表明:膜层的耐蚀性能与膜层中大量存在的α-Al_2O_3有关,经微弧氧化后,ZL114A表现出了良好的耐蚀性。

薄壁液压壳体的铸造工艺研究

分析了薄壁液压壳体的结构特点及性能特点,对其进行了铸造工艺设计。采用设计的壳体铸造工艺进行了试生产,并根据铸件的加工性能要求,对铸件进行了热处理。结果表明,铸造工艺设计合理,热处理后的产品性能满足技术要求,没有出现缩孔、缩松、气孔、砂眼及渣孔等缺陷;经过30 MPa打压测试,铸件没有出现渗漏。

20CrMo钢石油钻杆受力分析与热处理工艺研究

分析了20Cr Mo钢石油钻杆的受力状态及技术要求,依据石油钻杆的服役特征制定了相应的热处理工艺方案,研究分析了热处理工艺参数与产品性能之间的关系,提出了石油钻杆的最佳热处理工艺参数。

铝合金薄壁壳体件差压数值模拟研究

利用有限元分析软件ProCAST对铝合金薄壁壳体件的浇注过程进行了数值模拟,获得了铸件充型的临界充型时间,为成形该类零件提供了参考,并在生产应用中获得了很好的效果。