Mg添加对SiO_(2)/Al-Si-Fe复合材料显微组织和力学性能的影响

利用搅拌铸造技术制备SiO_(2)增强富铁铝基复合材料,采用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪分析复合材料微观组织和界面结构,采用布氏硬度计、电子万能试验机测量复合材料的力学性能。结果表明:Mg的存在促进SiO_(2)颗粒在基体中均匀分布,并使粗大针状铁相细化,SiO_(2)颗粒在反应过程中逐步转变为Al_(2)O_(3),加入Mg之后,原位反应产物出现了MgAl_(2)O_(4)。增强体颗粒在反应过程中破碎,细化的颗粒强化了力学性能。当Mg含量质量分数达到1.5%时复合材料的性能最优,硬度和抗拉强度分别为HB 92.1和147 MPa。

选区激光熔化SiC/18Ni300马氏体模具钢复合材料性能研究

采用选区激光熔化技术烧结混合后的18Ni300马氏体模具钢粉末和微米SiC粉末,研究加入不同体积分数的SiC粉末对成型试样表面粗糙度、微观结构及力学性能的影响。结果表明,随着SiC体积分数增加,试样顶面的隆起和球化现象加剧,表面粗糙度和孔隙变大,侧面粘粉严重,凝固组织由胞状晶向柱状晶再向枝晶转变,试样的硬度和抗拉强度均高于未添加SiC粉末试样。当加入的SiC粉末体积分数为0.5%时,试样的硬度和拉伸强度最大,分别达到了371.1 HV和1.51 GPa,相比未添加SiC粉末试样分别提升了7%和54.8%。因此,SiC粉末的加入虽然提高了顶面的粗糙度及孔隙率,但可转变和细化晶粒,增强位错密度提高力学性能,进而提升试样综合使用性能。

活性激光焊接不锈钢厚板熔池流场动态行为研究

通过数值模拟与试验研究相结合的方法,针对SiO_(2)活性剂的添加对激光焊接304不锈钢厚板熔池流场动态行为的影响规律展开深入研究。首先建立活性激光焊接不锈钢厚板的数学模型,数值研究活性剂对熔池流体流动的影响;然后基于钨粒子示踪原理,采用高速摄像系统进行实时监测,试验研究活性剂对熔池流场的作用机制。结果表明,活性剂的涂敷会对熔池流体流动方式产生一定的影响。熔池上表面出现从熔池两侧到中心的速度向量,熔池横截面出现从熔池边缘到中心的涡旋。结合示踪钨粒子由熔池边缘向中心运动的现象,说明涂覆活性剂后流体的流动方向发生了改变,由熔池边缘流向熔池中心。同时,活性剂的涂敷会改变熔池流体的流速,涂敷活性剂的试样上表面、纵截面和同一位置横截面的流体流动最大速度较未涂敷活性剂分别增加了25.8%、8%和33.8%。