钛合金熔体活度计算及合金与铸型的界面反应

在深入分析Miedema合金生成热模型的基础之上 ,运用化学反应和溶液热力学理论对钛熔体中溶质元素的活度系数进行了理论计算 ,进而评述了钛合金熔体的化学活性变化程度 .通过对Ti6Al4V合金和Ti15V3Cr3Sn3Al合金与所选择的耐火氧化物类铸型材料的实验研究结果分析 ,可以认为添加合金元素以后钛熔体的化学活泼性并没有发生实质性的改变 ,由于熔体仍然具有相当高的化学活性 ,导致合金与铸型之间的界面反应是严重的 ,计算与实验结果吻合 .同时所进行的理论分析和实验研究对于铸钛用高稳定性铸型材料的选择 。

真空感应凝壳熔炼TC4合金的显微组织和力学性能

针对在航空航天等领域有重要应用背景的TC4合金 ,运用水冷铜坩埚真空感应熔炼炉制备了合金铸锭 ,研究了合金在铸态、热处理和热等静压条件下的显微组织和力学性能 .结果表明 ,铸态TC4合金的晶粒粗大 ,基体为大片状α+ β相组织 ,合金的强度较高 ,塑性低 ;合金经热处理 ,尤其经热等静压处理后 ,组织明显细化 ,塑性提高 .

我国铸造有色合金及其特种铸造技术发展现状

结合我国在铸造有色合金领域的发展概况,从合金发展、应用和有色合金熔体技术以及特种铸造在有色合金中的应用角度,分析了五十年来我国在该领域所取得的成绩和存在的问题,以引起广大科技工作者和生产技术人员对这方面自主创新的重视,不断提高铸造有色合金的技术水平,扩大其应用领域。

冷坩埚定向凝固TiAl基合金热处理

针对冷坩埚定向凝固条件下获得的大尺寸TiAl基合金坯锭试样,采用不同热处理工艺参数,包括普通退火处理,温度循环热处理和快速加热循环热处理,并对坯锭热处理前后的组织和力学性能进行了比较。结果表明,合适的热处理工艺在不改变原始定向凝固钛铝基合金的晶粒状态的同时,可以使柱状晶内片层组织变得均匀和细小致密,并提高了其力学性能。定向凝固试样在1360℃温度以上出现再结晶和晶粒长大现象,而温度低于1150℃时则不然。温度循环热处理和快速加热循环热处理对细化定向凝固组织TiAl基合金的全片层组织都起到很好的促进作用。

脉冲电流影响合金熔体特征及其凝固组织的研究进展

综述了国内外在脉冲电流液态金属处理方面的应用,对比总结了脉冲电流作用对不同合金的熔体处理及其凝固过程的影响,评述了脉冲电流的作用机理。针对当前研究中的问题及发展趋势,指出脉冲电流作为一种重要的外场辅助手段,在航空航天等轻型耐热材料的凝固制备和铸造上具有广阔的应用前景。

TiAl基合金冷坩埚定向凝固研究现状与发展趋势

冷坩埚定向凝固技术基于材料电磁加工原理,将合金连续熔化、电磁约束成形和连续凝固过程统一,避免模壳法定向凝固造成的合金熔体污染,是TiAl等高活性合金高纯净定向凝固的重要方法之一。报告了TiAl基合金冷坩埚定向凝固技术的研究结果,建立了电磁场、温度场与电磁冷坩埚系统主要参数之间的规律性关系。通过改变冷坩埚的横截面形状,初步制备出具有定向凝固组织的TiAl基合金圆、方和扁锭,研究结果表明该方法不但适合于Ti-Al二元合金,而且施与多元多相TiAl基合金也是可行的。通过对成分和组织的控制,所研究的TiAl基合金定向凝固试样的室温拉伸塑性最高达到1.5%左右。最后指出将该方法应用于耐高温的轻质高Nb含量的γ-TiAlNb合金的定向凝固是未来的发展趋势。

工艺参数对冷坩埚定向凝固钛合金宏观组织的影响

用电磁冷坩埚进行定向凝固可以将电磁冷坩埚和定向凝固技术的优点相结合,为难熔、活泼金属的定向凝固开辟新的方法,但工艺过程复杂,影响因素众多,为了解冷坩埚定向凝固过程和宏观组织演变规律,本实验通过正交实验得到了工艺参数对宏观组织的影响规律,研究发现抽拉速度是影响宏观组织最主要的因素,其他因素影响不显著,随抽拉速度降低,晶粒数量明显减少,当抽拉速度为1mm/min时,能获得定向凝固组织。理论分析表明,工艺参数通过影响驼峰和凝固界面的位置和形状,以及吸收和导出的热量而影响宏观组织。

特种铸造及有色合金技术现状与发展趋势

本文在全面综述特种铸造和有色合金的技术现状和应用的基础上,重点阐述了我国在特种铸造和有色合金技术领域内所面临的主要问题及应采取的对策,指出我国在该科技领域发展的必由之路是:提倡技术创新,调整产业结构,发挥产学研联合作用和走绿色可持续发展的道路。

热处理对铸造Ti15-3合金显微组织和力学性能的影响

借助光学显微分析、TEM和SEM分析手段研究了不同热处理工艺对Ti15 - 3合金显微组织和力学性能的影响 .结果表明 :合金在铸态时的组织特征为粗大的 β相 ,由于合金中没有析出相的弥散强化作用 ,因而合金的强度低 .在不同温度时效处理后 ,在晶内和晶界析出α相 ,随着时效温度和时效时间的增加 ,析出相不断粗化 .与铸态相比 ,合金时效后强度大幅度提高而延伸率大幅度下降 ,在变形过程中 ,合金中的位错在析出相周围形成缠结 .合金塑性下降的原因主要是原始 β晶粒粗大和晶界析出相使晶界弱化 .

磁流铸造条件下A357合金充型能力的试验研究

为了解决大型薄壁铸件的充型问题，利用大型磁流铸造设备对流动磁场作用下的Ａ３５７合金的充型能力进行了试验研究，结果表明：在相同的磁场作用强度下厚壁铸件比薄壁铸件的充型能力好；当铸件的壁厚相同时，在磁场的作用下，合金的充型能力比无磁时提高５０％。

TiAl基合金方坯冷坩埚电磁约束铸造工艺研究

利用冷坩埚电磁约束铸造工艺制备了Ti-46Al-0.5W-0.5Si的定向凝固试样,并集中考察了冷坩埚法定向凝固条件下方坯试样的表面质量、宏观组织及微观组织。研究表明,电磁场的干扰对试样表面质量的影响比较大;随抽拉速度的增加,晶粒尺寸逐渐减小,晶粒数目增多;并且发现Ti-46Al-0.5W-0.5Si合金定向凝固是一个非平衡态的过程,凝固过程中初生相既有β相又有α相。

冷坩埚定向凝固太阳能级多晶硅的缺陷控制及组织特征

利用电磁冷坩埚连续熔化和定向凝固太阳能级多晶硅,将电磁铸造与定向凝固的优点相结合,用下抽拉法将其铸成硅棒。在试验过程中出现不熔、原料烧结、熔池熄灭、不完全熔化、熔体飞溅和硅锭断裂等现象,这些现象与熔铸过程密切相关,大多缺陷通过调整工艺和参数可以消除。通过合适的工艺参数配合,可获得表面有起伏,但无裂纹且组织定向的多晶硅锭。

Ti-15-3合金与铸型材料界面反应的研究

对铸造条件下Ｔｉ－１５－３高强Ｔｉ基合金与耐火氧化物类铸型材料的界面反应性进行了试验研究。通过对合金表面反应层组织形貌和显微维氏硬度的分析和测试，表明合金与铸型材料之间都发生了一定程度的界面反应，但是由于合金本身的化学活性比纯钛时降低，界面反应程度有所降低。

基于联邦滤波的容错组合导航系统仿真分析

设计INS/GPS组合导航系统时,考虑到观测量GPS位置和速度是正相关的,可通过降低单个滤波器的维度形成两个局部滤波器,主滤波器融合局部滤波器的状态估计,得到整个组合导航系统的误差状态估计值。同时,根据各局部滤波器的故障情况选择输出,仅利用未失效系统的局部滤波器得到可靠的最优误差状态估计值,使得容错性能大大提高。结果表明,由于采用了并行运算,增加了系统的余度,有效提高了导航系统的精度和可靠性,有较好的容错性和环境适应性,具有较高的应用价值。

稳恒电场对小晶面晶体生长的影响

本文选用NH4Cl和H2O过饱和二元溶体为研究对象,研究其在稳恒电场作用下溶体中游离晶的重熔规律及晶体生长规律.利用显微镜感光器件(CCD)及智能通讯测温仪表,对实验过程进行实时照片拍摄和实时温度记录.结果表明:电场的Joule Heat效应为决定性因素,使得NH4Cl溶体温度场显著变化,导致糊状区的游离晶重熔明显;NH4Cl在凝固时会自然形成电阻梯度,当在垂直于NH4Cl晶体的凝固方向上施加外加电场时,Joule热可造成附加的温度梯度,温度梯度方向与原溶体的正温度梯度方向一致,电场加载后会提高溶体的温度梯度,有利于促进固液界面的稳定性.

复合氧化物喷涂金属型铸造纯钛的界面反应研究

应用等离子喷涂的方法，在板状碳素钢基底上喷涂了分别添加ＳｉＯ２和ＴｉＯ２的ＺｒＯ２、不同含量Ｙ２Ｏ３稳定的ＺｒＯ２复合耐火氧化物涂层，组成金属型后，进行了铸造工业纯钛的试验研究，借以考察复合耐火氧化物涂层对纯钛试样的表面污染情况。分析结果表明，复合涂层中，ＳｉＯ２的添加，加剧了界面反应；ＴｉＯ２的添加，使界面反应性有所减弱。

高温合金用泡沫陶瓷过滤器的相结构及组成研究

借助扫描电子显微镜岩相分析和Ｘ光衍射分析手段，对不同添加成分过滤器试样的岩相及不同烧结工艺条件下过滤器试样的相组成进行了分析，结果表明：不同添加成分和烧结工艺对高温合金用泡沫陶瓷过滤器的相结构及组成有重要影响，过滤器的烧结机理在于少量液相存在下的莫来石化过程，且最终的岩相组织是晶相、玻璃相、气孔和微裂纹。

一种组合导航系统的故障检测方法仿真研究

理想情况下,基于Kalman滤波的组合导航系统在无故障时的滤波残差为白噪声,通常利用这个特点使用χ2检验法来检测系统是否发生了故障,但该方法往往具有较大的虚警率。为此,在分析了惯导(INS)和北斗(BDS)组合导航系统数学模型的基础上,提出一种新型实用的冗余设计,来检测INS/BDS组合导航系统是否发生故障。结果表明,该方法不仅降低了虚警,同时又提高了故障检测器的可靠性,而且检测结果的可信度也有很大提高,取得了较好的应用效果。

冷坩埚定向凝固TiAl基合金高温持久性能研究

采用电磁冷坩埚定向凝固技术制备了成分为Ti-47Al-2Cr-2Nb的合金铸锭，定向凝固后的显微组织为α2＋γ全片层结构。在0．4-1．2mm／min的抽拉速率范围内，随着抽拉速率的增加，片层间距减小，柱状晶与生长方向的夹角增大。随着温度升高，合金的拉伸强度有所下降，但由于细化片层界面对切变应力变形的阻碍作用，合金的高温拉伸强度会随着抽拉速率的增加而提高。通过对抽拉速率为1．0mm／min试样的拉伸强度与温度的拟合，得到了拉伸强度和温度之间的函数关系。随着抽拉速率的增加，Ti-47Al-2Cr-2Nb合金的持久寿命明显升高，对于抽拉速率为1．2mm／min试样的持久性能测试表明，其持久寿命最长，达到了48h。持久试样的断口形貌表明，其断裂的主要方式是伴随着少量延性断裂的脆性解理断裂。最后根据时间一温度模型，分别采用Larson-Miller和Manson—Haferd参数法建立了定向凝固Ti-47Al-2Cr-2Nb合金的持久强度预测函数模型，预测的理论值与试验结果吻合度较高。

基于遍历性的组合导航系统故障检测方法研究

理想情况下,基于卡尔曼滤波的组合导航系统在无故障时的滤波残差为白噪声,故障时通常用2χ法来检测,但用这种方法检测往往具有较大的虚警。因此,针对无故障时卡尔曼滤波器的滤波残差是白噪声这一特点,提出了一种新的故障检测方法来判断系统是否发生了故障,在应用时大大降低了虚警,取得了较好的效果。