Al-Zn体系高压扭转过程中的相变机理

本工作对常温不互溶的Al-Zn体系进行了高压扭转下的机械合金化研究。将0.03 mm厚的纯Al和纯Zn交替堆叠,在3 GPa的压力下进行50圈的高压扭转处理。结果表明,高压扭转处理的Al-Zn合金中产生两种类型的相变,即晶体到非晶的相变,以及密排六方到面心立方的相变。局部高密度位错可能是Al-Zn合金从晶态转变到非晶态的主要原因,而HCP→FCC相变则归因为密排面原子沿晶界产生的Shockley不全位错的滑动。此外,本工作为深入研究Al-Zn合金的固态相变提供了一种新的途径,为提高铝锌合金的力学性能提供了新的思路。

某油冷却器换热管泄漏原因

某公司生产的油冷却器换热管在投入使用9~12个月后发生腐蚀泄漏现象。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、扫描电镜和能谱分析、原子吸收光谱分析等方法分析了管道腐蚀泄漏的原因。结果表明:油冷却器换热管介质中的氯离子和硫离子在管内壁积垢中沉积并富集在管壁基体前沿,导致内壁产生大量点腐蚀,点腐蚀位置与未腐蚀位置形成大阴极小阳极腐蚀电池,增大了腐蚀速率,在管内介质的冲刷作用下,点腐蚀坑进一步扩大,最终导致管道泄漏。

2年自然时效对超压强化铜管爆破压力的影响

为分析铜管室温超压强化效果的稳定性,在自然时效时间分别为0个月、6个月、12个月与24个月后,对室温超压强化小直径软态TP2铜管进行了爆破试验研究。结果表明:相同的预处理压力时,小直径软态TP2铜光管与铜内螺纹管,在自然时效时间为0个月、6个月、12个月与24个月的实测爆破压力均值没有显著变化,且其标准差有逐步变小的趋势,表明室温超压强化效果的稳定性好;相同的自然时效时间时,预处理压力分别为4.60 MPa与16.50 MPa的小直径软态TP2铜管实测爆破压力有显著不同,随着预处理压力的升高,实测爆破压力的均值显著变大和标准差显著变小,表明预处理压力大小对强化效果有比较大的影响,预处理压力大可以得到更好的强化效果;如果自然时效时间不超过24个月,对于经过相同超压强化处理的相同小直径软态TP2铜管,其爆破压力符合正态分布;室温超压强化处理是提高软态TP2铜管爆破压力的合适方法,可用于工程实践。

40Cr钢转动轴齿轮磨损原因

某40Cr钢转动轴在转动测试约35 h后,转动轴齿轮出现磨损现象。采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜分析、金相检验、硬度测试等方法分析了齿轮磨损的原因。结果表明:该转动轴齿轮与齿轮轴套的热处理工艺控制不当,导致齿顶表层晶粒偏大;与该转动轴齿轮匹配的齿轮轴套硬度偏高,使转动轴齿轮发生变形以及齿顶表层材料缺失,缺失的材料形成磨粒磨损,最终导致该转动轴齿轮齿牙缓慢剥落。

周边固支效应靶薄板冲击响应的稳健性分析

为分析周边固支效应靶的变形稳健性,结合薄板冲击响应模型,建立薄板变形稳健性的表征方法和极限状态函数,提出了一种基于Monte‑Carlo法的薄板变形稳健性分析方法,并探讨抽样次数、载荷参量、几何参量和材料参量对变形稳健性及灵敏度的影响。结果表明:当抽样次数大于30万次时,薄板变形稳健性结果趋于稳定,说明其非线性较强;薄板变形稳健性随半径厚度比、厚度的增大而降低;薄板半径标准差的灵敏度最大,是薄板变形稳健性的主控参量。研究结果为周边固支效应靶的设计与压力测量应用提供了参考。

高Mo含量钛合金的真空制备及耐蚀性能研究

针对Ti-Mo合金在真空制备时易出现Mo元素偏析、Mo金属夹杂及合金成分难于控制等问题,采用真空电弧自耗熔炼技术,从电极制备、电弧放电参数及熔炼次数等方面进行控制,制备出高Mo含量钛合金工业级铸锭,并研究了其耐腐蚀性能。结果表明:所制备Ti-Mo合金铸锭气体元素O含量不高于0.05%、H含量不高于0.001%、N含量不高于0.008%,Mo含量偏差小于0.9%;在室温H2SO4和HCl溶液中,Ti32Mo合金几乎不发生腐蚀反应;在75℃条件下,HCl溶液中Ti32Mo合金最大腐蚀速率不超过0.024mm/a,H2SO4中的最大腐蚀速率不超过0.067mm/a。

H62黄铜搅拌摩擦连接区耐蚀性研究

对2mm厚H62黄铜薄板进行搅拌摩擦连接,利用光学显微镜对不同工艺参数下连接区微观组织进行观察研究;利用盐雾腐蚀及电化学腐蚀对不同工艺参数下连接区耐蚀性进行研究。结果表明,H62黄铜搅拌摩擦连接区金相组织按其形貌差异可以分为母材区、热影响区、热机影响区、连接区中心。搅拌摩擦连接区腐蚀形式为脱锌腐蚀,经过搅拌摩擦连接后的区域耐蚀性优于母材,当搅拌头旋转速度为600 r/min,前进速度为150 mm/min时搅拌摩擦连接区耐蚀性最好。盐雾腐蚀产物以锌和铜的氧化物为主,且锌的氧化物有明显的集中现象。这些研究结果为进一步优化H62黄铜搅拌摩擦连接工艺提供了理论支持和实践指导,有助于提高海洋工程装备及舰艇制造中黄铜材料的耐腐蚀性能。

形状记忆合金驱动的关断阀的设计

为对水汽取样装置的仪表进行超温保护,设计了形状记忆合金驱动的机械式关断阀,包括其整体结构和零部件。该关断阀阀体及大部分零部件采用316 L不锈钢制作,用温度灵敏度高的NiTi形状记忆合金作为驱动弹簧来控制阀门的开启和闭合。对形状记忆合金弹簧进行了力学计算和尺寸参数设计。将原始长度为73 mm的驱动弹簧加热到950℃保温20 min,经快速冷却获得马氏体组织,在室温下把马氏体组织状态下的驱动弹簧压缩到51 mm,装入阀体。试验测试的结果表明:在正常温度下,弹簧长度不变化,阀门通畅,可以取水样。当温度超过49℃时,驱动弹簧伸长推动阀芯与凸环接触,阀门关闭,停止取水样;需再取水样时,按压另一端的按钮即可恢复阀门畅通。关断阀在断电的情况下也能工作,安全可靠。

铣削参数对镍基高温合金FGH4113A加工表面完整性的影响

通过铣削试验分别研究了主轴转速(300,500,650,800,1200 r·min^(-1))、铣削进给量(0.030,0.045,0.060,0.075,0.090 mm·r^(-1))和单道次铣削深度(0.20,0.35,0.50,0.65,0.80 mm)对FGH4113A镍基高温合金加工表面完整性的影响。结果表明:随着铣削进给量或单道次铣削深度的增大,加工表面的缺陷增多,表面粗糙度和硬度增大,表面残余应力逐渐由压应力转变成拉应力;随着主轴转速的增大,加工表面缺陷减少,表面粗糙度和硬度降低,残余压应力减小。在铣削速度超过800 r·min^(-1)、单道次铣削深度小于0.35 mm、进给量控制在0.045 mm·r^(-1)以下条件下,加工表面质量较好,表面粗糙度Ra在0.40μm左右,残余应力为压应力,且无明显硬化层。

浅谈硬钎料的应用现状与发展方向

综述了国内硬钎焊材料的生产及应用现状,分析了国产硬钎料产品质量方面存在的问题,提出了提高国内硬钎料产品质量技术途径,并对国内钎焊材料的发展方向提出了建议。

镁合金加工技术的现状与发展

主要叙述了镁合金加工技术的现状与最新进展,分析了镁合金压铸成形、半固态铸造、锻造等工艺的变形特点及关键技术,并对镁合金加工技术的发展趋势进行了展望。

微弧氧化时间对ZL109铝合金表面陶瓷膜层生长规律的影响

为研究微弧氧化时间对活塞用铝合金陶瓷膜层生长规律的影响,对ZL109铝合金进行不同时间的微弧氧化。采用粗糙度仪、SEM、XRD以及Image J软件研究了微弧氧化时间对膜层表面形貌、表面粗糙度、表面孔隙率、膜层厚度、增长速率和相组成的影响。结果表明:随着微弧氧化时间的增加,膜层表面粗糙度和膜层厚度增加,膜层表面的“火山岩”状形貌特征也越明显。膜层表面孔隙率和增长速率随时间的增加呈先增加后减小的趋势;在微弧氧化时间为20 min时,膜层表面孔隙率最大,为20.2%;在10~20 min,膜层增长速率最大,为2.1μm/min。随着微弧氧化时间的增加,膜层中γ-Al_(2)O_(3)和α-Al_(2)O_(3)的含量逐渐增加。

尺寸效应下的紫铜薄板力学性能试验研究

通过对0.1、0.2、0.4、0.6、0.8和1.0 mm厚的T2紫铜薄板在不同温度(450、650和850℃)下的热处理,获得不同的晶粒尺寸的试样,并采用数字图像相关性(DIC)方法对单向拉伸试验中的变形进行了测量,获得了相关力学性能参数(屈服强度、抗拉强度、最大均匀应变和断裂应变)与晶粒尺寸和板料厚度之间的关系.实验结果表明:所考察的退火T2紫铜薄板的力学性能参数均表现出明显的尺寸效应,抗拉强度、最大均匀应变和断裂应变均随材料厚度的减小或晶粒尺寸的增大而减小,且与厚度晶粒尺寸比呈近似指数关系.

中阶梯光栅铝膜的纳米压入测试

对槽线密度为79线.mm-1的中阶梯光栅铝膜进行了深度3μm的纳米压痕试验,并采用有限元模拟结合正交分析的方法对其进行计算和分析,得到初步优化的参数组合,最后通过迭代优化求解最优组合。结果表明:中阶梯光栅铝膜的平均弹性模量为85.7GPa,最优测试参数组合为屈服应力134MPa和应变硬化指数0.09;所建立的光栅压入测试有限元模型的计算准确性对屈服应力的输入较为敏感。

煤粉超细化技术及设备研究

根据双向旋转球磨机的超细粉碎原理,研究开发制备超细煤粉的技术及设备,并采用该设备进行煤粉的超细粉碎实验,分析各种工艺参数对超细煤粉产品粒度影响。结果表明:采用双向旋转球磨机制备超细煤粉的最佳工艺条件为:筒体及搅拌器转数25r/min,球料质量比为8,研磨时间为4～5h,磨球尺寸为10～20mm,制备出超细煤粉产品的粒度为d50=1.15μm,d90=2.67μm。

2024-T3铝合金在不同酸性水溶液中的电化学行为

采用动电位极化和交流阻抗两种电化学测量技术,结合表面微观形貌观察,研究了2024-T3铝合金在不同种酸(包括乙酸、硫酸和盐酸)以及不同p H值水溶液中的电化学行为。结果表明:随p H值降低,合金自腐蚀电位负移,自腐蚀电流密度和腐蚀速率增大,合金表面钝化膜越易遭到破坏,溶液的腐蚀作用越强,且在不同p H值下,阴极极化过程的控制反应有所不同;在相同p H值下,以盐酸水溶液的腐蚀作用最强,硫酸水溶液相近但次之,乙酸水溶液最弱,这是酸的不同水解能力和氯离子的存在共同导致的;铝合金表面钝化膜的存在使得其在不同环境中的电化学行为表现不同,酸性条件下钝化膜失稳溶解,合金基体裸露并与溶液直接接触发生反应,而弱酸性条件下,钝化膜则能够保持相对完整性,对合金基体起到一定保护作用。

ZL115铸铝合金和C41500海军黄铜电偶腐蚀的边界元仿真研究

通过电化学实验测得ZL115铸铝合金和C41500海军黄铜的极化曲线。基于边界元法,以极化数据作为边界条件,建立了铝合金表面涂层损伤后与黄铜接触时的电偶腐蚀模型并进行仿真。结果表明:铸铝合金活性随电解液浓度的升高而增加,耐蚀性降低;相同条件下,黄铜变化微弱。电解液浓度和液膜厚度的增加均会加剧电偶腐蚀,相较而言,液膜厚度的影响更为强烈;阴阳极面积比的增加会明显增大电偶腐蚀中阳极处的局部腐蚀电流,即加剧阳极损耗;阴阳极间距的增加会在一定程度上削弱电偶腐蚀,但这种削弱效果十分有限。

磷片状锌粉的制备工艺研究

金属粉体材料 ,对促进有色行业和精细化工行业技术升级 ,推动优化产业结构具有重要意义 .论文着重介绍了机械粉碎 ,物理挤压 ,如振动磨、搅拌磨、转筒球磨等 ,将球状锌粉加工成鳞片状锌粉的干法球磨工艺 .通过轧制法制备工艺的研究 ,制备了符合锌铬涂覆膜涂料要求得微细锌片 。

铈元素对铸造铝合金多路阀阀体材料性能影响

为了提升铸造铝合金多路阀阀体的性能,在铸造过程中添加不同含量稀土元素,通过拉伸试验测试其机械性能并对材料的微观组织进行分析。结果表明,适量铈稀土(0.2%)的添加能够细化合金阀体材料的晶粒,提升材料的机械强度,但是稀土的添加对于合金材料的延伸率有一定的影响,过量的稀土添加将导致材料屈服强度的显著下降。添加适量的稀土元素可使铝合金多路阀阀体材料的综合性能获得一定提升。

硬质木炭、竹炭超细粉碎技术研究

采用双向旋转球磨粉碎技术制备了超细木炭、竹炭扮,研究了工艺参数对粉碎效果的影响,并对普通球磨粉碎、双向旋转球磨粉碎原理进行了分析、比较,研究结果表明：对于此两种物料,球的大小级配是不同的,应根据粉碎物料的性质而定,球料比按8：1,粉碎腔内装填系数为50%～70%,球磨机的转数与内搅拌器转数之比为1：3时对粉碎效果有利.与普通球磨机、普通搅拌磨进行了对比试验,在相同条件下,双向球磨机粉碎效果好,效率高.