烷基羟肟酸对细粒锡石的浮选及其溶液化学性质(英文)

采用烷基羟肟酸作为捕收剂对细粒锡石进行浮选,并对其溶液化学性质进行研究。结果表明,3种烷基羟肟酸在碱性条件下对细粒锡石有较好的捕收能力,且适宜的浮选pH随着捕收剂碳链的加长而升高。金属离子对锡石浮选的影响主要由矿浆pH决定,金属离子浓度对锡石浮选也有影响。计算基团电负性得出烷基羟肟酸作为锡石捕收剂的适合烷基碳链长度大约为7。由溶液的组分浓度对数分布图(lgc—pH)分析可知,捕收剂以分子-离子共吸附模式作用于矿物表面。动电位测试及红外光谱分析表明,吸附反应中涉及到电荷作用力、氢键力和络合作用力,其最终产物可以表示为锡石的O,O-五元环结构的螯合物。

A357铝合金大型复杂薄壁构件的淬火温度场、残余应力及变形的有限元分析(英文)

基于ABAQUS软件,采用有限元模拟计算的方法对A357铝合金大型复杂薄壁构件的淬火过程进行研究。通过采用传统的反传热方法,对不同淬火介质在不同温度下的换热系数进行精确求解。精确的换热系数确保对A357铝合金大型复杂薄壁构件淬火过程中温度场预测的准确性。采用3种淬火介质(水、机油,5%-UCON淬火试剂A)。通过综合考虑淬火介质及温度因素,对薄壁构件的残余应力及变形的分布和大小进行有限元预测,得到构件淬火结束后的最大残余应力及变形。

AA6061铝合金管材热态气压成形性能及微观组织(英文)

为测试AA6061挤压管材的成形性,在350~500°C进行自由胀形实验,为复杂结构件的热态金属气压成形(HMGF)提供基础。通过测量最大胀形率(MER)和破裂压力直接表征加热状态下管材的成形性能。测量不同位置的维氏硬度,进行断口的SEM分析,并通过EBSD方法分析沿轴向和环向的微观组织。结果表明,在425°C下胀形时最大胀形率达到极值86%。随着温度的升高,破裂压力从4.4MPa降至1.5MPa。破裂位置的维氏硬度略高于其它部位。在高温下发生微孔聚集型断裂,在500°C出现过热组织。胀形时随着温度的升高,初始的细小等轴晶粒开始长大并沿轴向和环向被拉长。

铝合金不等高盒形件充液成形过程预胀形效应(英文)

利用数值模拟和实验方法研究预胀形对不等高平底异形盒形件充液成形过程的影响,探讨预胀高度和预胀压力对成形结果的影响规律,优化压力加载路径。结果表明:预胀形对成形结果影响较大。过高的预胀高度会导致不等高盒形件最低拐角区凸模圆角处的裂纹和折痕,过低的预胀高度会导致最高拐角区凸模圆角处的破裂。当预胀高度在合理范围时,预胀压力对筒壁最高拐角区凸模圆角处的破裂影响较小。但是,过大的预胀压力会导致筒壁最低拐角区凸模圆角附近产生裂纹及褶皱。合理预胀高度和预胀压力可有效控制失效形式的发生。

大型管件模压式管端过弯矫圆的控制策略(英文)

管端矫圆是保证大型管件产品质量的重要工序之一。管端矫圆是一个局部弹塑性变形过程,由于刚端的影响而导致难以对其弹复过程进行定量解析。采用物理模拟实验方法,研究管端扁矫圆与管端圆压扁之间的等价关系,以及管端圆压扁与整管圆压扁之间的相似关系。结果表明:管端扁矫圆和管端圆压扁的压下量相等;管端圆压扁和整管圆压扁卸载后椭圆度与相对压下量均为线性关系,且两条之间的横轴截距相等。基于上述关系,建立了管端矫圆两步法控制策略。验证实验表明,该控制策略可以将残余椭圆度控制在0.5%以内。

TiC颗粒增强镍基合金复合涂层的摩擦学性能(英文)

运用等离子喷涂技术制备了TiC颗粒增强镍基合金复合涂层,分析了TiC颗粒增强镍基合金复合涂层的微观结构,研究了其摩擦磨损行为与机理。结果表明:TiC颗粒增强镍基合金复合涂层主要由γ-Ni,CrB,Cr7C3和TiC构成;复合涂层与基底材料间形成了厚度为9.4μm的过渡层,达到了冶金结合。当TiC颗粒含量为30%(体积分数)时,复合涂层的摩擦系数和磨损率均最低,即其摩擦系数为0.33,较纯镍基合金涂层降低了30%;其磨损率为0.3×10-3mm3/m,是纯镍基合金涂层的1/3。当载荷在6～10N的范围内时,复合涂层呈轻微磨损,其磨损机理主要为粘着磨损;当载荷达到12N时,复合涂层产生严重磨损,其磨损机制转变为硬质相的脱落和转移层的层脱剥落。

Mn含量对挤压铸造Al-5.0Cu-0.5Fe合金显微组织和力学性能的影响(英文)

采用拉伸性能测试、光学显微镜、扫描电镜和定量金相测试手段研究Mn含量对不同压力下挤压铸造Al-5.0Cu-0.5Fe合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:当挤压压力为0MPa,Mn/Fe质量比达到1.6时才能将针状β-Fe相(Al7Cu2Fe)完全转变成汉字状α-Fe相(Al15(FeMn)3(CuSi)2)。而对于挤压铸造,当挤压压力为75MPa时,在Mn/Fe质量比为0.8时就可以将β-Fe相完全转变成α-Fe相。挤压铸造合金中需要的Mn含量较低,即Mn/Fe质量比较小,这主要是由于在挤压压力下富Fe相的细化以及相比例的减少。然而,加入过量的Mn将导致合金力学性能的下降,这是因为过量的Mn将导致α-Fe相的增多及这些多余的硬脆相导致的孔洞增多。

热处理工艺对2A97Al-Li合金拉伸性能的影响:实验和BP人工神经网络模拟(英文)

研究热处理工艺对2A97Al-Li合金拉伸性能的影响。结果表明:从传统T8工艺改进的、具有预时效和中间变形的热处理工艺可以有效地改进Al-Li合金的拉伸性能。合金经该热处理工艺处理后,在峰时效条件下,基体中析出大量的T1相,同时,晶界无第二相析出,并且晶界上无沉淀析出带不明显。峰时效合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为597MPa、549MPa和7.4%。此外,建立BP人工神经网络模型对经不同热处理工艺处理的合金的拉伸性能进行预测,所得预测结果与实验结果吻合较好,表明该人工神经网络模型可用于预测2A97Al-Li合金的拉伸性能。

时效温度与时间对6005A铝合金挤压型材显微组织与力学性能的影响(英文)

研究时效时间和时效温度对6005A铝合金显微组织与力学性能的影响,对该铝合金挤压型材进行人工时效实验,时效时间分别为4、8和12h,时效温度分别为150、175和200°C。结果表明:随着时效温度和时间增加,挤压过程形成的粗大Al(Fe,Cr)Si析出相形貌由颗粒状向棒状转变,175°C时亚微米级析出相体积分数最大,200°C时在晶界析出1～3μm左右的AlFeSi相。挤压型材的室温力学性能对时效工艺中的温度参数更加敏感,时效工艺为175°C,4～8h时具有最佳的强度和较稳定的力学性能,抗拉强度与屈服强度分别达到300MPa和270MPa以上。

复杂空腔构件的焊接双板液压成形(英文)

以一个弯曲轴线复杂变截面空腔构件为研究对象,设计并加工了周边焊接双板液压成形实验装置。研究板材尺寸和形状、合模力与液体压力相互匹配的加载路径对板材成形性能的影响,得到了避免试件产生缺陷的工艺参数。结果表明:合理的板材形状可以节约材料、降低成本,并避免因胀形变形为主而导致的圆角破裂以及横截面差异较大区域的堆料起皱;加载路径对预成形阶段法兰区板材流动的影响很大。与传统的冲压再焊接工艺相比,采用双板液压成形弯曲轴线复杂变截面空腔结构更容易且效率更高,可以突破内高压成形受管材截面最大膨胀率的限制。

金刚石/铜复合材料与氧化铝陶瓷的Ag-Cu-Ti活性钎焊(英文)

金刚石/铜复合材料具有低膨胀系数和高热导率等优异性能,使其成为一种理想的电子封装材料。采用97%(72Ag-28Cu)-3%Ti活性钎料对金刚石/铜复合材料和氧化铝陶瓷进行钎焊。发现活性钎料在氧化铝陶瓷和金刚石薄膜表面均具有良好的润湿性,在两者表面的平衡润湿角均小于5°。讨论了主要钎焊条件(如钎焊温度和保温时间等)对接头性能的影响。发现钎焊过程中Ti元素聚集在金刚石颗粒的表面形成TiC化合物,且TiC化合物的形貌与钎焊接头的剪切强度具有紧密联系。推测合适的TiC化合物层厚度可改善钎焊接头的剪切强度,而颗粒状的TiC化合物及过厚的TiC化合物层却会损害钎焊接头的性能。获得的最大剪切强度为117MPa。

反应合成Ni-Al金属间化合物的组织及形成机理(英文)

以Ni粉和Al粉为原料,通过热爆反应合成制备Ni-Al系金属间化合物,研究了反应物摩尔比对生成物物相、组织结构和显微硬度的影响。结果表明:当Ni、Al摩尔比为1:1时,反应生成物为单一的NiAl相;当Ni、Al摩尔比为2:1时,生成物相组成为NiAl+Ni3Al相,因为非平衡冷却,NiAl含量多,呈不规则块状形态分布,Ni3Al相析出量少,主要沿初生NiAl晶界分布,当进一步提高Ni含量,且Ni、Al摩尔比为3:1时,生成物组织形态复杂,除枝晶状的β-NiAl、粗大块状和网状的γ-Ni3Al外,还有板条状和针片状的M-NiAl和不规则的块状或者尖条状的γ′-Ni3Al,这主要是由非平衡冷却和β-NiAl内的成分差异而引起的。

基于随机弹丸的7075铝合金喷丸的残余应力场(英文)

采用随机弹丸模型,研究了不同弹丸数目及位置、分析步时间、覆盖率及靶材表面粗糙度对7075-T651高强度铝合金经喷丸强化后产生的残余应力场的影响。结果表明:不同弹丸数目及位置对残余应力场有显著影响;对于45个随机弹丸模型,当分析步时间为0.075ms时,残余应力场达到稳定状态,对于15、25、65及85个随机弹丸模型,稳定分析步时间分别为0.065、0.0683、0.0817和0.0883ms;当弹丸数目从15增加到65时,σsrs和σmcrs随弹丸数目的增多而增加,当弹丸数目继续增加到85时,σsrs和σmcrs出现减少现象,Zm随着弹丸数目的增加并未表现出明显的变化,Z0随着弹丸数目的增多而不断增加;σsrs随着靶材表面粗糙度的变化未表现出明显的变化规律,σmcrs、Zm和Z0随着表面粗糙度的增大而不断减小。

铝合金-碳钢管的磁脉冲变形连接(英文)

采用带集磁器线圈装置对3A21铝合金20钢管件进行磁脉冲连接,并对连接接头的力学性能和微观结构进行测试和观察。结果表明,在电压为15kV、径向间隙为1.2~1.4mm和搭接区锥角为3°~7°的条件下可获得冶金连接接头。连接接头由宽度不均匀的过渡区、两母材及其与母材连接的界面构成。连接界面呈微波状形貌,过渡区发生基体元素Fe和Al的互扩散。过渡区由FeAl金属间化合物构成,并存在微裂纹和微孔洞等缺陷;其显微硬度明显高于邻近母材的显微硬度。

6016铝合金热变形实验模拟热轧显微组织演变(英文)

采用Gleeble-1500热模拟机研究6016铝合金单道次高温压缩变形时的显微组织演变。采用光学显微镜和透射电子显微镜分析合金在不同变形条件下的组织形貌特征。结果表明:在高温压缩变形时,该合金的变形激活能为270.257kJ/mol,硬化指数为8.5254;流变应力双曲正弦的自然对数值与温度补偿Zener-Hollomon参数自然对数值成线性关系;合金低温、低应变速率时的主要变形组织为动态回复组织,而高温变形时产生局部动态再结晶组织;该铝合金高温变形时的主要软化机制为动态回复,只有在高温、高应变速率下发生部分的动态再结晶;合金平均亚晶粒尺寸随温度补偿应变速率Zener-Hollomon参数的升高而减小。

TA2钛合金管材热态气压胀形性能及力学性能(英文)

通过单向拉伸试验测试TA2钛合金管材在700~850°C和4×104s1~4×101s1应变速率下的力学性能,观察拉伸断口形貌。开发管材热态胀形实验装置,测试管材在770~950°C的热态气压胀形性能,获得胀破压力和极限胀形率随温度的变化规律,并对典型的破裂形式进行分析。结果表明:TA2钛合金管材的抗拉强度随着温度的升高或应变速率的减小而减小;总伸长率显著增大(142%~331%)。热态气压胀形时,随着温度的升高,胀破压力从6.5MPa单调下降至1.2MPa,极限胀形率呈先增加后降低的变化趋势,在890°C时达到最大值,约70%。在不同温度下气胀时,出现环向破裂、轴向破裂及分散破裂3种不同的破裂形式。TA2钛合金管材适合的热态气压成形温度区间为860~920°C。

模具温度和凸模速度对超高强钢热冲压成形的影响(英文)

高强钢板热冲压作为一种创新工艺逐渐被用于汽车领域制造超高强度的零件。实际上,由于在热冲压过程中材料表现出高度非线性的弹塑性以及热固响应行为,实验很难全面考察热成形过程。因此,有必要建立超高强钢板热冲压三维弹塑性热固耦合的有限元模型。同时,在高温拉伸试验的基础上,测试超高强钢的高温力学性能,并建立和应变、应变速率、温度相关的材料本构模型。此外,采用热冲压试验结合数值模拟研究模具温度和凸模速度对方盒形件超高强钢热冲压的影响规律,在测试热成形零件性能的基础上,得到优化的模具温度和冲压速度。

激光熔覆B_4C-TiO_2-Al粉末制备原位TiB_2+TiC/Fe复合涂层(英文)

采用B4C、TiO2、Al以及Fe基自熔合金粉末为前驱体,利用激光熔覆技术在钢基体上制备TiB2+TiC颗粒增强Fe基复合涂层。结果表明,激光熔覆过程通过B4C-TiO2-Al反应生成了均匀分布于基体的TiB2-TiC复合陶瓷相。TiB2颗粒呈长条块状,TiC以不规则形状分布于基体中。涂层具有比基材1045钢更好的耐磨性能,但涂层的摩擦因数小。

运用原子力显微镜研究电解质溶液中白云母与二氧化硅间的相互作用力(英文)

运用原子力显微镜研究了二氧化硅胶体探针(直径,5μm)与白云母表面之间在电解质溶液环境下的相互作用力。试验考察了平衡时间、电解质浓度和溶液pH值对相互作用力的影响。实验结果表明,电解质浓度和溶液pH值对白云母/二氧化硅之间相互作用力及粘附力都产生显著的影响。在低电解质浓度和高的溶液pH值条件下,观察到一个很强的长程排斥力;而在高电解质浓度和低pH值条件下,两表面之间产生一个弱的长程吸引力。随着电解质浓度的增加,相互作用力从强的排斥力变化到强的吸引力。当溶液pH值在5.8～10.2时,相互作用是单调的排斥力;当溶液pH值降低至3.4时,在距离22～32nm处出现一个弱的吸引力。在低浓度或低pH值下,白云母与二氧化硅之间的粘附力比较大,随着电解质浓度和溶液pH值的增加,粘附力不断减小,最后相对稳定。运用经典DLVO理论对相互作用力进行理论计算,与实验曲线基本一致。

Si含量对多元等离子体浸没离子注入与沉积技术制备TiAlSiN涂层微结构和机械性能的影响(英文)

采用多元等离子体浸没离子注入与沉积制备TiAlSiN纳米复合涂层,利用EDX,XRD,SEM,XPS,纳米探针和划痕试验对涂层成分组成、微结构和机械性能进行测试分析。XRD测试表明,TiAlSiN涂层具有较强的TiN(200)择优取向。XPS测试表明,TiAlSiN涂层中也含有AlN、Si3N4、Al2O3和Ti2O3。与制备的TiN涂层相比,当涂层中的Si含量为0.9%时,TiAlSiN涂层表现出较高的硬度,达32GPa,但涂层的断裂韧性和结合强度较低;当涂层中的Si含量增加至6.0%时,TiAlSiN涂层具有超高的硬度57GPa,并表现出较好的断裂韧性和结合强度。