中国铸造行业可持续化发展的思考

我国铸造行业正面临实现从铸造大国向铸造强国转变的发展机遇,但造成的环境污染相当严重。阐述了我国铸造行业的发展方向:大型化、轻量化、精确化、数字化、网络化以及绿色制造。围绕其发展方向,指出我国铸造行业的可持续化发展可从铸造技术、原辅材料、铸造废弃物的回收与再利用、环保以及绿色铸造的评价方法和指标体系等方面予以体现。

Al对原位自生Ti基复合材料中TiB晶须增强相生成的作用

借助于X射线衍射(XRD),差示量热分析(DSC)以及扫描电镜(SEM)研究了Al对Ti基复合材料中TiB晶须增强相生成的作用。研究结果表明:无论在Ti-B体系,还是在Ti-B-Al体系中,生成的增强相均为TiB,Al的加入并没有导致新相的产生;Ti-B体系中加入Al后,促进了TiB的生成反应,使TiB的初始生成温度从1262℃降低到856℃;并且TiB增强相得以细化,分布均匀。

助烧剂和造孔剂对真空烧结SiC多孔陶瓷性能的影响

以粒度≤0.063mm的SiC为主要原料,分别加入30%(质量分数)的Al2O3-Y2O3与10%的Al2O3-高岭土复合助烧剂,并外加不同量(分别为12.8%、26.3%、30.0%和36.4%)的造孔剂羧甲基纤维素钠(CMC),制样后首先在空气炉中经过300℃2h或1100℃4h的预烧,然后在真空炉中于1550℃4h真空烧结而制备成SiC多孔陶瓷,并研究了助烧剂种类以及造孔剂CMC外加量对SiC多孔陶瓷显微组织、显气孔率及抗折强度的影响。结果显示:采用Al2O3-Y2O3作为助烧剂的SiC多孔陶瓷比Al2O3-高岭土作助烧剂的具有较高的抗折强度,显气孔率稍有减小;随着羧甲基纤维素钠量的增加,加入两种助烧剂的SiC多孔陶瓷均表现为显气孔率增加,抗折强度降低。

原位TiB/Ti复合材料熔体停止流动机理研究

采用自蔓延高温合成-感应熔炼制备了原位TiB/Ti复合材料。通过对钛基复合材料熔体停止流动前沿显微组织的观察,结合钛基体合金的停止流动机理,研究了原位TiB/Ti复合材料熔体的停止流动机理,并建立了钛基复合材料熔体的停止流动模型。研究发现,在停止流动前沿,TiB增强相呈漩涡状分布,在其前面存在一个几乎全是基体合金的合金带。

中国铸造行业发展战略分析

在分析中国铸造行业现状及面临形势的基础上,指出中国铸造行业的发展面临着极大的机遇和挑战;结合中国铸造行业的发展方向,从国家政策、高校及科研院所、企业3个角度对中国铸造行业的发展战略进行了分析。

原位TiB/Ti复合材料的磨损性能及磨损机制

采用自蔓延和熔模精铸相结合方法制备了原位TiB晶须增强的钛基复合材料,采用X射线衍射、扫描电子显微镜对复合材料的相组成和显微组织进行了研究,并且采用销-盘式摩擦磨损试验机对该复合材料的耐磨损性能进行了评价。结果表明,TiB晶须在基体中分布均匀,尺寸细小,具有高的长径比;与基体合金相比较,钛基复合材料具有良好的抗磨损性能,且增强相长径比高的钛基复合材料的耐磨性能更好。并且根据磨损表面、磨屑形貌以及剖面显微组织特点,提出了表面"MML"区、次表层"滑移区"相结合的磨损机制。受磨损过程影响,磨屑的内部形貌呈"皱褶状"。

原位TiB_w/Ti复合材料的流动性及其充型能力

采用自蔓延高温合成-感应熔炼制备了原位TiBw/Ti复合材料,通过熔模铸造,成形了"┴"形和楔形钛基复合材料试样,测定了钛基复合材料的流动性能和充型能力。研究结果表明,与基体合金相比,钛基复合材料熔体的流动性降低了30%,钛基复合材料充满楔形试样的最小壁厚为0.30mm。提出了一种新的表征钛基复合材料充型能力的方法。经计算,在自由流动的情况下,原位TiBw/Ti复合材料熔体填充细小型腔的大小为0.975～2.460mm。

扫描电镜研究陶瓷-金属结合界面的样品制备方法

采用机械抛光和直接断裂的方法制备了研究陶瓷-金属的界面结合的断面样品,扫描电镜观察结果表明,直接断裂样品的陶瓷与金属界面清晰。在20kV高压下的背散射图像和能谱面扫描,很好地表征了陶瓷间金属层的成分变化。

真空烧结SiC多孔陶瓷的组织与性能

以SiC为主要原料,以羧甲基纤维素(CMC)为造孔剂,分别以Al_2O_3-Y_2O_3和Al_2O_3-高岭土为烧结助剂,在1550℃真空烧结制备出孔洞均匀的SiC多孔陶瓷,研究了造孔剂和烧结助剂对其抗折强度和抗弯强度的影响.结果表明:随着造孔剂用量的增加,气孔率和线收缩率提高,抗折强度下降.对于经预氧化处理以Al_2O_3-Y_2O_3为助烧剂的样品,因发生低温液相反应烧结,其结构致密,气孔率较小,线收缩率和抗折强度较高;而在以Al_2O_3-高岭土为助烧剂的样品中发生固-固反应,其结构疏松,因而线收缩率和抗折强度较低.但是这种疏松结构有利于热应力的释放,使样品具有较高的抗热震性能.

粉末冶金制备铝及其复合材料的组织与性能

采用粉末冶金的方法分别在Ar气氛保护下及真空炉中制备铝及其复合材料，探讨了坯块的压制压力、烧结温度与时间对粉末冶金铝及其复合材料的影响，并研究了其显微组织与性能。结果表明，只有在足够高的压力和温度条件下（压应力700N/mm^2，温度640℃。700℃），才能获得外形完好、组织致密的铝及其复合材料；铝基复合材料比基体具有更高的致密度，真空炉中烧结的铝基复合材料的致密度达97．20％，其弹性模量、抗拉强度和屈服强度分别为67600N/mm^2、345．7N/mm^2和206．2N/mm^2。

不同助烧结剂及造孔剂对SiC多孔陶瓷的影响

采用真空烧结方法制备了SiC多孔陶瓷,研究了不同助烧结剂Al2O3-Y2O3、Si以及不同造孔剂丙烯酰胺聚合物、羧甲基纤维素(CMC)对SiC多孔陶瓷形貌和气孔率的影响。结果表明:与Si相比较,Al2O3-Y2O3更有利于促进SiC的烧结;以Al2O3-Y2O3为助烧结剂的试样比以Si为助烧结剂的试样具有较高的气孔率。

加速电压及线系对钨在SiC/W扩散偶中分布分析的影响

采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)分别在10kV和20kV加速电压下,对SiC/W扩散偶中钨元素的面分布和线分布进行了分析。结果表明:在10kV加速电压下,钨元素只能激发出M线系,钨元素的M线系和硅元素的K线系发生重叠,从而导致材料中钨元素和硅元素在面分布和线分布下无法区分。将加速电压从10kV提高至20kV,通过激发钨元素的L线系,从而实现了钨元素的分布表征,使钨元素分布趋近于真实分布情况。能谱数据再处理也进一步验证了10kV加速电压下钨元素分布紊乱是由钨元素的M线系和硅元素的K线系重叠引起的。

熔铸原位TiB/Ti复合材料构件的显微组织

结合Ti-B-Al体系的热力学及Ti-B相图分析,论证了采用自蔓延高温合成(SHS)、感应熔炼和熔模精铸相结合的工艺成形了原位自生TiB/Ti复合材料构件的可行性,且成形了原位自生TiB/Ti复合材料飞机发动机叶片.采用XRD和SEM对叶片的相组成及显微组织进行了研究.结果表明:在叶片薄壁和厚壁处的增强相均为TiB晶须,晶须的分布均匀,且尺寸细小、一致.而且,构件的表面粗糙度经测定Ra 为3.2μm,叶片最薄处壁厚为1.5 mm.

连铸机工艺水系统设置及控制方式

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全自动厢式板框压滤机常见机械故障诊断及处理

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