马钢H型钢生产工艺及设备主要特点

介绍了马钢Ｈ型钢的产品方案及生产工艺流程，阐述了异形坯轧制Ｈ型钢、３机架串列布置可逆连轧及精整线布置的优点，并分析介绍了开坯轧机、万能轧机、锯机、变节距矫直机等主要设备的技术性能和结构特点。

培养本科生实践能力的新尝试

高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。为了更好地培养学生的实践能力,我们提出了让本科生参与科研工作的设想,实践表明,这种做法能够收到良好的效果。本文介绍这种实践方法,供同行参考。

铜基引线框架电镀铜、银的显微结构及可焊性

在自动电镀线上对铜基引线框架表面分别镀铜和镀银。通过扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析及钎焊试验对比了Cu镀层和Ag镀层的微观形貌、元素分布和焊接性。结果表明,银在引线框架基岛表面具有更好的沉积效果,所得Ag镀层平整光滑,结构致密。焊点在Ag镀层表面覆盖直径大于Cu镀层,表现出更好的焊接性。

球磨时间对ZrC-FeCrAl粉末特性及合金力学性能的影响

为进一步提高FeCrAl合金的力学性能,采用机械球磨和放电等离子烧结(spark plasma sintering,SPS)技术制备了纳米ZrC颗粒弥散强化FeCrAl(ZrC-FeCrAl)合金,通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)、氧含量分析、粒度分析、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析、硬度测试、拉伸性能测试等方法,研究了球磨时间对粉末特性及合金力学性能的影响。结果表明,延长球磨时间有利于粉末颗粒细化,但氧含量过高会导致烧结材料力学性能恶化。当球磨时间为30 h时,粉末平均粒径为72.88μm,氧含量最低,为0.14%(质量分数);球磨30 h的ZrC-FeCrAl合金具有较好的力学性能,其放电等离子烧结样品的极限抗拉强度、延伸率和维氏硬度分别为1046 MPa、12.1%和HV 349.9。结果证实,添加纳米ZrC可以有效强化FeCrAl合金,为其在耐事故燃料包壳材料中的应用提供了数据支撑。

烧结温度对B_4C-AlSi共晶合金显微组织结构与抗压强度的影响

用粉末冶金法制备了基于Al-Si共晶合金的B4C中子吸收材料芯块,研究了烧结温度对烧结坯的显微组织结构、抗压强度和塑性的影响规律及机理。结果表明,烧结温度显著影响烧结坯的性能,以550、555、560℃和565℃烧结,烧结坯分别呈现出欠烧结、最佳烧结、过烧结及熔融等不同状态。550℃烧结时,颗粒之间未发生明显的冶金结合;高于560℃烧结,芯块材料发生过烧结或熔融;555℃为最佳烧结温度,在此温度下,芯块材料发生局部熔化,颗粒彼此结合,成为较为致密的连续体,烧结坯具有良好的塑性。

烧结温度对Al-Cu系含油轴承压溃强度、含油率和微观形貌的影响

采用粉末冶金法制备了Al-Cu系含油轴承,研究了烧结温度对Al-Cu系含油轴承的压溃强度、含油率和微观形貌的影响规律及机理。结果表明:烧结温度显著影响Al-Cu系含油轴承的压溃强度、含油率和微观形貌;以540℃、550℃、560℃和570℃真空烧结,烧结坯分别呈现出欠烧结、最佳烧结、过烧结及熔融等不同状态;540℃烧结时,粉末颗粒之间未发生明显的冶金结合,压溃强度较低;高于560℃烧结时,烧结坯发生过烧结及熔融,收缩较大,含油率较低;550℃为最佳烧结温度,在此温度下,烧结坯发生局部熔化,粉末颗粒之间产生良好的冶金结合,微观形貌良好,压溃强度和含油率达到最佳,分别为198MPa和22%。

高性能含镨快淬(Nd,Pr)_(12)(FeCoZr)_(82)B_6粘结磁体的制备

采用过快淬加晶化退火处理的方法,研究了含有Pr的近正分快淬(Nd,Pr)12(FeCoZr)82B6粘结磁体制备工艺,粘结出的磁体磁性能为:Br=0.669T,Hci=811kA·m-1,Hcb=434kA·m-1,(BH)m=75kJ·m-3。合金快淬态的组成和显微结构、晶化退火温度、晶化退火时间直接影响磁体的磁性能,以24m·s-1速度快淬,并在655℃退火10min,可获得最佳磁性能。实验制备的粘结快淬(Nd,Pr)12(FeCeZr)82B6磁体(密度6 1g·cm-3)磁性能为:Br=0 669T,Hci=811kA·m-1,Hcb=434kA·m-1,(BH)

Nb元素对纳米晶(Nd,Pr)FeB/α-Fe复合永磁合金显微结构与磁性能的影响

添加Nb元素会使(Nd,Pr)FeB/α-Fe纳米晶复合永磁合金的平均晶粒尺寸显著减小。用AFM观察快淬(Nd,Pr)10.5Fe81.5-xNbxCo2B6(x(at%,下同)=0.0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0)合金条带自由表面的显微结构,晶粒平均直径从不含Nb的(Nd,Pr)10.5Fe81.5Co2B6合金的175nm减小到含2at%Nb的(Nd,Pr)10.5Fe79.5Nb2Co2B6合金的68nm,晶粒平均直径细化了61%;当Nb超过2at%后,Nb含量的增加对晶粒的细化作用明显减弱,含3at%Nb的合金平均晶粒直径为63nm,比含2at%Nb仅细化了7.3%。含2at%Nb的(Nd,Pr)10.5Fe79.5Nb2Co2B6合金,粘结磁体磁性能达到最佳值,Br=0.665T,Hci=748kA·m-1,(BH)m=73kJ·m-3。Nb元素含量在2at%Nb以下时,合金晶粒粗大,磁性能较低;超过2at%后,富集在晶界处的富Nb晶间相加厚,晶粒间的交换作用和剩磁增强效应减弱,合金的内禀矫顽力虽然增加,但剩磁Br和最大磁能积(BH)m降低。

固化温度和时间对快淬粘结磁体性能的影响

用E20环氧树脂加入固化剂顺丁烯二酸酐制备了快淬(Nd,Pr)FeCoZrB粘结磁体,研究了固化温度和时间对粘结磁体抗压强度和磁性能的影响。随固化温度升高,固化时间增加,粘结磁体的交联反应充分进行,抗压强度明显增加;但由于聚合交联反应生成的水腐蚀磁粉,以及高温固化时磁体空隙中的氧气与磁粉发生了氧化,使磁体磁性能显著降低。

高矫顽力低稀土含量快淬Pr_(10.5)(FeCoZr)_(83.5)B_6粘结磁体制备

采用部分过快淬加后续晶化退火处理的方法,研究了快淬速度和晶化工艺对低稀土含量Pr10.5(FeCoZr)83.5B6粘结磁体磁性能的影响。通过实验对比发现,以26m/s速度快淬出的条屑由微晶和非晶组织组成,在700℃经10min的晶化处理,可获得最佳磁性能,用3.25%(质量分数)环氧树脂粘结的磁体磁性能为:Br=0.673T,Hci=610kA/m,Hcb=379kA/m,(BH)m=71kJ/m3,具有较高的内禀矫顽力和综合磁性能。

稀土含量对快淬(Nd,Pr)_x(FeCoZr)_(94-x)B_6粘结磁体磁性能的影响

采用工艺参数范围较宽的部分过快淬加晶化退火工艺,制备了快淬(Nd0.8Pr0.2)x(FeCoZr)94-xB6(x=12 0,10.5,10 0,9.0)粘结磁体,研究了稀土含量对磁体磁性能的影响规律。部分过快淬获得的由非晶和微晶共同组成的条屑,在实验优化的退火条件下晶化处理后,可获得最佳磁性能。稀土含量直接决定磁体的磁性能,随稀土含量的减少,磁体的剩磁Br增加,而内禀矫顽力Hci和最大磁能积(BH)m下降,10%是磁体磁性能发生较大变化的临界稀土含量。低于这一含量,合金中软磁相体积分数超出软磁相被完全耦合的临界值,Br增加缓慢,Hci和(BH)m迅速下降。这一实验结果与本文提出的完全耦合软磁相体积分数示意模型的计算结果相一致。

机械球磨方法在表面薄膜涂层制备中的应用

介绍了机械球磨法的最新应用——机械球磨涂覆技术(MCT)。对其工艺理论、球磨过程的影响因素进行了综述,阐述了机械球磨涂覆技术在机械镀层和在球磨介质上制备薄膜材料领域的应用,讨论了机械涂覆技术在涂层制备中表现出的优势和存在的弊端。基于研究现状,展望了该技术的今后发展方向。

碳钢-不锈钢爆炸焊接复合板界面的显微结构

通过力学性能测定、SEM检测以及EDS线扫描分析,分别观察了焊态及退火态碳钢-不锈钢爆炸焊接复合板结合界面的显微结构,研究了爆炸焊接形成的波状界面和界面间的过渡层.结果表明,该碳钢-不锈钢复合板的结合界面属于大波状结合界面,这种大波状界面并未使复合板的力学性能出现明显的降低,在爆炸焊接形成结合界面处出现了微观熔化现象,形成了一个宽度仅5μm左右的扩散过渡层.

粉末冶金法制备铝合金块体材料的研究

用粉末冶金法制备了Al-Si合金块体材料,研究了粉坯压制力、烧结过程及冷锻工艺对块体材料相对密度的影响规律。研究表明:压制力的提高引起粉坯密度的提高,烧结过程难以使烧结坯致密化,而冷锻能够大幅度提高块体材料的密度,其相对密度达到97.5%。

载荷频率对690(TT)合金腐蚀疲劳裂纹扩展行为的影响

通过研究载荷频率变化对690(TT)合金在含饱和氧的模拟压水堆一回路水环境中腐蚀疲劳裂纹扩展行为的影响,得到以下结论:随着载荷频率的降低,裂纹扩展速率(CGR)和环境影响因子(F_(en))均随之增大;裂纹扩展路径为穿晶型,在频率较低或应力比R较大时出现较多的支裂纹;断口呈典型的腐蚀疲劳断裂特征,裂纹在三维空间中扩展,可观察较多的微裂纹。

钢管短芯棒拉拔过程应力场的数值模拟

通过对一个典型的带芯棒拉拔过程的模拟,分析了在拉拔过程中芯模应力和钢管应力的分布特点。芯模的最大应力出现在芯模的浅表层,在周向表面上呈点状分布,而芯模其他部位承受的应力并不是很大。在拉拔过程中,芯模最大应力从芯模的定径带和前倒角交界处附近转移到芯模定径带靠近芯模锥面附近。芯模的这种应力分布状况和芯模的失效形式密切相关,芯模应力在周向呈点状分布使得芯模局部容易产生粘着磨损,芯模的定径带附近承受交变的最大应力使得芯模容易产生微裂纹,微裂纹的扩展使得芯模开裂。钢管周向和径向的应力值不大,而轴向应力值较大,最大轴向应力出现在钢管与芯模的接触部位。

固相反应法制备超细氧化铈的球磨工艺优化研究

以铈盐与草酸为原料,室温下通过机械球磨固相反应法合成前驱体草酸铈,经热分解得到超细氧化铈粉末。利用TG-DSC表征了前驱体粉末在热分解过程中的变化情况,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)表征了产物的组成、大小和形貌。实验对比研究得出的较佳工艺为:机械球磨,填充率为40%,球料质量比为15∶1,球磨时间为2.5 h,400℃下煅烧2 h。在此条件下制备的氧化铈颗粒粒径约为300 nm,大小均匀,颗粒分散性较好。

机械球磨在碳纳米管铝基含油轴承制备中的作用

采用机械球磨法制备添加不同含量(10.0%、0.5%,质量分数)碳纳米管的铝基混合粉末及烧结含油轴承,测定轴承的压溃强度和含油率,采用SEM和XRD分析物料的显微形貌和物相组成,研究了机械球磨的混料效果,分析了球磨时间对轴承的压溃强度和含油率的影响规律及其机理。结果表明,机械球磨能实现碳纳米管和铝粉的均匀混合,球磨后的铝粉呈片状或层状结构,碳纳米管被剪短后弥散分布在铝粉颗粒中;球磨能促使碳元素在铝粉中固溶,使得铝的晶面衍射角向左偏移、晶面间距变大;由于碳原子的固溶强化及碳纳米管的弥散强化,铝基含油轴承的压溃强度显著提高,机械球磨12h的样品的压溃强度达到198MPa,含油率约为17.0%,具有一定的实用价值。

退火及热轧对碳钢-不锈钢爆炸焊接复合板性能的影响

通过EDS线扫描分析、SEM检测以及力学性能测定,研究了碳钢-不锈钢爆炸焊接复合板在焊态、退火态以及热轧态的力学性能和微区组织特征,分析了复合板元素过渡区域的特点.结果表明,退火热处理以及热轧处理均降低了复合板的抗拉强度和屈服强度,恢复了复合板的塑性以及韧性.复合板在焊态、退火态以及热轧态时的过渡区域具有不同的显微组织形态.退火后其过渡区域的波状界面结构与焊态基本一致,过渡区域宽度约为5μm左右,而热轧成薄板后的复合板,其过渡区域的波状界面消失,过渡区域宽度变宽,约为20μm.

烧结温度对ODS钢的显微结构及弥散相的影响

通过机械球磨和放电等离子烧结法制备了烧结温度900～1050℃下氧化物弥散强化HT9合金钢。通过XRD、SEM、TEM和维氏硬度计,研究了球磨后粉末的形貌及尺寸,分析了第二相颗粒的形貌、尺寸及弥散分布情况,测量了该样品的显微硬度。结果表明:在球磨30 h、1000℃烧结,得到了颗粒大小均匀的合金钢粉末,样品中第二相成分为立方晶系的Y_2O_3,在基体中均匀弥散分布。1000℃烧结时,样品的显微硬度达460 HV1,相比普通的HT9钢有了显著改善。