镁合金表面的锌系磷化及阴极电泳

采用在磷化液中添加Ce(NO3)3及腐蚀抑制剂的方法,在镁合金表面制备了均匀致密的锌系磷化膜,在磷化膜上进行阴极电泳处理制备的涂层具有良好的附着力和耐蚀性.在磷化液中加入稀土添加剂可使锌系磷化膜致密无裂纹,磷化膜在阴极电泳和烘烤固化过程中的失重率较低.当磷化液中Ce(NO3)3的质量浓度为1.5 g/L时,磷化膜的组织最致密,电泳漆膜的附着力和耐蚀性也最好.在镁合金的锌系磷化膜上沉积20μm阴极电泳涂层,耐盐雾腐蚀时间可达720 h以上,沉积35μm阴极电泳涂层时,耐盐雾腐蚀时间可达1 000 h以上.试验结果表明,“稀土锌系磷化+低温阴极电泳”工艺适合于镁合金的表面防腐处理.

短纤维增强金属基复合材料应力分布的剪切滞后分析

使用弹性理论和剪切滞后分析，推导出了基体和纤维应力场分布表达式，研究了纤维体积分数、纤维长径比和基体屈服强度等对应力分布和应力传递的影响。研究表明，基体和纤维应力分布及基体的塑性行为具有明显的不均匀性，基体与纤维之间存在明显的应力传递和应变分配。

短纤维增强金属基复合材料拉伸变形的屈服行为的理论研究

运用空间轴对称弹塑性有限元方法和混合律模型，推导出应力应变分配系数的解析表达式，并由此提出了一种新的定义复合材料比例极限和屈服强度的方法，进而研究了材料参数（纤维长径比、纤维体积分数、纤维根间距和基体应变硬化指数）对短纤维金属基复合材料拉伸变形行为的影响．研究表明，应力应变分配系数及其变化速率可以定量描述复合材料的屈服行为及应力分配作用；低应变阶段的应力应变分配系数与复合材料弹性模量之间存在确定的关系．该方法可以反映出材料参数对复合材料屈服行为的影响，预测的弹性模量和屈服强度与实验结果及Ｅｓｈｅｌｂｙ模型吻合很好。

短纤维增强金属基复合材料的热残留应力及在拉伸和压缩载荷作用下的应力分布

发展了文献 [1]中提出的变形模型 ,研究了短纤维增强金属基复合材料热残留应力的分布及其对拉伸和压缩载荷下应力分布的影响。研究表明 ,在拉伸和压缩载荷下 ,热残留应力可导致不对称的应力分布和基体塑性 ,热残留应力降低拉伸时的应力传递 。

基于晶体学理论预测金属薄板屈服行为和成形极限

应用 Ｔａｙｌｏｒ理论模拟了体心立方（ＢＣＣ）和面心立方（ＦＣＣ）金属在平面应力条件下的各向同性屈服行为。将计算结果与Ｂａｒｌａｔ－ｌｉａｎ提出的屈服函数进行了比较，从微观角度讨论了宏观屈服函数的相关参数，然后结合描述塑性失稳的改进 Ｍ．Ｋ理论，选择屈服函数的相关参数，预测了 Ａ－Ｋ Ｓｔｓｅｌ和 ２０３６－Ｔ４铝合金板的成形极限（Ｆ［Ｄ），通过与试验结果比较，确定了相关参数的最佳选择。

Hill(1979)屈服准则的展开及在金属薄板成形极限图中的应用

本文对于Hill(1979)屈服准则在平面应力条件下进行了展开,给出了五种特定条件下的等效应力和等效应变速率表达式,对这些特例的凸条件检验表明,其中的四种可做为合理的屈服函数,将这些屈服函数应用于金属薄板在拉伸范围内的成形极限图的M—K理论预测,获得了较为理想的结果。

超塑性材料断裂的理论分析

本文评述了近年超塑性材料断裂研究理论进展。理论分析得出的一系列关系式可以反映这两个参数对塑性的贡献。其中 L-Z-B 关系式可以将经典理论和现代分析结合,描述了材料塑性和超塑性的基本规律。在众多限制超塑性变形能力的因素中,孔洞的影响可以通过综合了 m 值和孔洞长大速率两个参数(宏观参数和微观参数)的“超塑性断裂机构图”得以反映;当 m 值在变形中变化时,可以建立延伸率与最终 m 值之间的定量关系,这一关系又恰好与 G-A 的 m-ef 关系在形式上完全一致;各种缺陷(初始的或环境的)影响可以在理论分析中被反映,并且建立了它们之间的定量关系。

注塑模流道的理论计算和交互设计

针对注塑模流道系统的设计特点，重点研究了流道系统的均等压降原理，由该原理导出分流道设计的公式和流道管状柱面线性化离散的数学模型。在此基础上，通过实例研究，提出了注塑模拟中交互式流道设计的优化公式。

汽车薄钢板塑性成形极限图的试验研究

本文主要对三种汽车用薄钢板的塑性成形极限图作了较为详尽的介绍。分析讨论了材料的成分、强度,加工硬化指数,各向异性系数及薄板厚度的塑性成形极限图的影响。

纳米粉体(CeO_2)_(0.9-x)(GdO_(1.5))_x(Sm_2O_3)_(0.1)的溶胶-凝胶低温燃烧合成

采用溶胶 -凝胶法与低温燃烧法相结合 ,合成了 (CeO2 ) 0 .9-x(GdO1 .5 ) x(Sm2 O3) 0 .1 系列粉体 .结果表明 :由硝酸盐与柠檬酸混合形成的凝胶 ,可在较低温度 (2 0 0～ 3 0 0℃ )点火并燃烧 ,其火焰温度达 90 0℃以上 .经TEM ,XRD测试 ,燃烧后即直接形成了粒径为 2 0～ 3 0nm ,具有萤石结构的单相粉体 ,由该粉体制备的固体电解质在中温下电导率为 5 .8× 10 - 2 S/cm ,组装的单个H2 -O2 燃料电池最大功率密度达 70mW

AZ91D镁合金上钼改性锌系磷化膜的制备、结构及性能

采用在磷化液中添加钼酸钠及腐蚀抑制剂的方法,在AZ91D镁合金表面上制备了均匀细致的锌系复合磷化膜.用XRD对膜层的化学组成及结构进行了表征,用SEM和EDS对膜层的形貌和组分含量进行分析.结果表明,磷化膜主要由Zn3(PO4)2.4H2O和单质Zn组成.在磷化液中加入钼酸钠使磷化膜组织更加细致而且无裂纹.磷化液中的钼酸钠含量为1.5 g/L时,磷化膜的结晶最致密,单质锌的含量最高,耐蚀性最好.还提出了一种快速测量镁合金表面膜层耐蚀性的试验方法,同时对镁合金上的磷化反应的机理进行了探讨.

高碳高钒高速钢的高温硬度及热处理的研究

研究了高碳高钒高速钢的淬火、回火热处理及高温硬度。结果表明 ,其峰值硬度温度较常规高速钢低 1 5 0～ 2 5 0℃左右 ,随碳量增加 ,峰值硬度温度降低 ,相同碳量、钒量增加 ,峰值硬度温度升高。回火后的硬度变化和常规高速钢呈相同的趋势 ,二次硬化温度约在 5 5 0℃ ,但二次硬化的峰值硬度差较小 ,在二次硬化温度二次回火 ,二次硬化作用消失。随碳量、钒量增加 ,高温硬度增加。根据轧辊辊面硬度要求 ,高碳高钒高速钢的淬火温度为 95 0～ 1 1 0 0℃ ,回火温度为 5 30～ 5 5 0℃ ,一次回火即可。

辊锻模具表面送粉激光熔覆WC陶瓷层的高温组织与性能

研究了Co基自熔合金、Ni基自熔合金 +WC、Co基自熔合金 +WC激光熔覆层在不同温度下的显微组织和各种化合物的硬度 ,结果表明三种材料在相同激光熔覆工艺参数下获得的熔覆层的高温显微组织、性能存在很大的差异。Ni基自熔合金 +WC在 70 0℃时硬度开始显著降低且显微组织发生很大变化 ,而Co基自熔合金和Co基自熔合金 +WC在 70 0℃时才开始发生变化且变化幅度较小。同时证明WC在加热过程中硬度没有显著降低。试验结果对获得具有抗高温粘着磨损的激光熔覆层有重要的理论和实际意义。

镁合金镀镍磷合金及无铬前处理工艺

AZ91D镁合金首先在无铬的磷酸盐溶液中磷化,然后在硫酸盐镀液中镀镍磷合金。用SEM和XRD对磷化膜的化学组成及微观结构进行了表征,探讨了磷化膜及镍磷合金镀层的形成机理。结果表明:磷化膜主要由Zn3(PO4)2.4H2O和单质锌组成,金属锌粒子作为进一步镀镍磷合金的形核催化剂;磷化液中的间硝基苯磺酸钠使磷化膜的一部分微阳极区变为微阴极区,增加了磷化膜的成膜速度并细化了磷化膜结晶;在含4.0 g/L间硝基苯磺酸钠的磷化液中得到的磷化膜上沉积的镍磷合金镀层致密均匀,有较高的耐蚀性,镀层的附着强度符合ISO 2819的要求。

AZ91D镁合金的化学镀镍

使用硫酸镍作为化学镀镍磷镀液的主盐,直接在AZ91D镁合金基体上化学镀镍.使用扫描电镜和X射线衍射技术分析镀层的表面形貌和组织.化学镀镍磷镀层是致密的,无明显缺陷,其磷含量约为3.72 mass%.化学镀镍磷镀层的显微硬度值约为660 VHN,化学镀镍的沉积速度为23μm/h.前处理过程中的酸洗步骤使镁合金基体产生粗糙的表面,从而使镀层和基体之间起到了互锁的作用,增加了镀层的结合力.

电流密度对纳米锌镍合金镀层显微组织的影响

采用适当的添加剂在碱性体系中获得了晶粒度为14—33 nm的纳米锌镍合金电镀层。并应用赫尔槽试验、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等技术研究了电流密度对镀层晶体结构的影响。结果表明,在该体系中,在电流密度为0.5—50 A/dm2得到的纳米锌镍合金镀层均为单一的γ-相(N i5Zn21)结构。随电流密度的增加,在低电流密度区镀层的晶粒度由33 nm迅速降至17 nm,在中高电流密度区晶粒度保持在14—17 nm。另外,镀层中还存在亚微米级晶粒团簇,其尺寸随电流密度的增加呈线性增大。

颗粒增强金属基复合材料的屈服行为

运用空间轴对称弹塑性有限元方法和混合律模型、给出了应力应变分配系数与复合材料的弹性模量、屈服强度以及切线模量之间的定量关系式、并由此提出了一种新的定义颗粒增强金属基复合材料比例极限和屈服行为的方法、进而研究了颗粒形状（球体 正圆柱体以及椭球体）和材料结构参数（颗粒体积分数和颗粒根间距）对颗粒增强金属基复合材料拉伸变形行为的影响．研究表明，通过研究应力应变分配系数及其二阶导数来确定复合材料屈服行为的方法不仅适用于短纤维增强金属基复合材料．而且也适用于颗粒增强金属基复合材料．该方法可以较好地反映出颗粒形状和材料结构参数对复合材料屈服行为的影响．

轧辊用高碳、钒高速钢系合金的热处理

研究了新开发的轧辊用高碳、钒高速钢系合金的淬火、回火热处理及高温硬度。结果表明：其峰值硬度温度较常规高速钢低１５０～２５０ ℃；随碳含量增加，峰值硬度温度降低；相同碳含量，钒含量增加，峰值硬度温度升高。二次硬化温度约在５５０ ℃，但二次硬化的峰值硬度差较小，在二次硬化温度二次回火，二次硬化作用消失。随碳含量、钒含量增加，高温硬度增加。根据轧辊辊面硬度要求，高碳钒高速钢的淬火温度为９５０～１１００ ℃，回火温度５３０～５５０ ℃，一次回火即可。

短纤维增强金属基复合材料拉伸应力场的有限元数值分析

运用空间轴对称弹塑性有限元方法，研究了短纤维增强金属基复合材料拉伸应力场分布．研究表明，基体和纤维的应力分布 及基体塑性行为具有明显的不均匀性，材料参数（纤维长径比、纤维体积分数、纤维根间距和基体应变硬化指数）以不同方式通过影响应 力传递、基体约束变形和基体应变硬化进而影响应力场分布。

离心铸造条件对Mg_2Si/Al梯度复合材料组织与性能的影响

采用离心铸造法制备了内外层特别是内层富含细小Mg2Si颗粒的铝基梯度复合材料。研究了模具离心转速和预热温度对Mg2Si/Al梯度复合材料内层显微组织和性能的影响。研究结果表明,随着模具离心转速的增大,铸件内层Mg2Si颗粒相分布趋于均匀,颗粒相体积分数、显微硬度和耐磨性能均有较大幅度提高。而模具预热温度对铸件内层颗粒相体积分数及性能影响较小。在模具离心转速为1560 r/min,预热温度为300℃的条件下,铸件内层性能达到最佳值,磨损率仅为相同干滑动摩擦磨损条件下HT200的1/30~1/40。