消失模重力铸造镁合金组织及性能研究

对消失模重力铸造及随后热处理条件下AZ91合金组织、力学性能进行了系统的研究。结果表明：消失模铸态下的合金除主要由初生α-Mg枝晶及离异共晶沉淀相β—Mg17Al12组成外，还存在其他工艺条件下未曾发现的新相Al32Mn25(线尺寸为5～50μm)；消失模铸态下的AZ91合金各项力学性能指标均高于树脂砂型铸态的各对应值，这可以归因于消失模铸造充型过程中存在的泡沫模冷却作用及缓冲作用；经过热处理后合金的综合力学性能有较大幅度的提高，均匀化过程中各元素扩散速度较慢。     

机械振动对消失模铸造镁合金组织及力学性能的影响

研究机械振动对消失模铸造AZ91合金微观组织和力学性能的影响,并分析凝固过程中机械振动细化晶粒的机制。结果表明:机械振动能显著地细化消失模铸造AZ91合金的组织,合金组织由α-Mg固溶体、沉淀Mg17Al12和新相Al13Mn12组成,其铝锰相有别于不施加振动时的Al32Mn25相;机械振动较大幅度改善了合金的力学性能,当激振力为1.5kN时,AZ91合金抗拉强度相对于不振动时提高27%,其合金力学性能最优;而当激振力进一步增加时,由于组织中存在着微观缩松,强度有所降低。机械振动法通过增大过冷度、剪切力碎化枝晶和使枝晶臂熔断来细化晶粒。     

热处理对真空压铸Mg-7Al-2Sn合金组织性能的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜,能谱分析仪、X射线衍射分析及差热分析研究了T4和T6热处理对真空压铸Mg-7Al-2Sn(AT72)合金组织和力学性能的影响。结果表明,真空压铸使得AT72合金组织更加致密,进而通过热处理可以进一步提高合金的力学性能。特别是T4固溶处理(400℃×20 h)后,晶粒尺寸变化较小,Al、Sn元素固溶到基体中产生固溶强化;同时,由于Mg17Al12相分解,使得高熔点的Mg2Sn颗粒相的析出强化效果更加明显。T4处理后的AT72合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率达到276 MPa,202.6 MPa和10.6%,其比压铸态合金分别提高了18.2%,7.0%,24.7%。T6(400℃×20 h+200℃×15 h)处理后由于脆性相Mg17Al12的非连续析出以及Mg2Sn相粗化,使得合金的强度和塑性均有所下降。由于耐热相Mg2Sn的存在,提高了Mg17Al12相的开始熔化温度,使得AT72合金表现出比商用AZ91合金具有更好的高温力学性能。     

Be、RE对AZ91D阻燃性、组织及力学性能的影响

研究了Be的加入量对镁合金AZ91D起燃温度的影响,以及Be、RE对AZ91D显微组织与力学性能的影响.结果表明,含0.3％Be的AZ91D的起燃温度提高近300℃,Be的加入促进Mg17Al12相以离异共晶方式析出,降低了AZ91D的拉伸性能.加入1.0％RE可抑制Mg17Al12相的析出,从而强化了基体,Al4 RE相可阻止裂纹的形成与扩展,增大试验合金的断裂抗力,使抗拉强度显著提高.固溶处理后拉伸性能得到了进一步提高.     

Ca对挤压AZ91镁合金组织及性能的影响

利用OM,SEM,XRD及力学性能测试等手段,研究了添加Ca元素的AZ91 XCa(X=0,0.5,1.0,1.5,wt%)合金挤压管材的显微组织及室温和高温力学性能。结果表明,Ca元素可以明显细化合金组织,使Mg17Al12相的形貌及分布发生改变;合金中加入少量Ca时,Ca主要溶入Mg17Al12相中,随着合金中Ca含量的增加,一部分Ca溶入Mg17Al12相,另一部分与Al化合形成Al2Ca相。Ca的加入提高了合金的高温强度和伸长率,但降低了合金的室温强度。少量的Ca有助于提高合金的高温力学性能,挤压AZ91 0.5Ca合金200℃时的力学性能可以达到σb=218.0MPa,σs=182.0MPa和δ5=24.0%,比挤压AZ91合金分别提高了27.0%,66.2%和16.5%。     

T6热处理对消失模铸造AZ91D与AZ91D-1.5%Y镁合金组织与性能的影响

以消失模铸造AZ91D和AZ91D-1.5%Y镁合金作为研究对象,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线能谱仪(EDS)、及金属拉伸和硬度试验等系统研究了消失模铸造AZ91D和AZ91D-1.5%Y镁合金在T6热处理过程中β-Mg17Al12相的溶解与析出对组织及力学性能的影响。结果表明,T6(420℃固溶20 h,250℃时效)处理工艺中,随时效时间的延长,AZ91D与AZ91D-1.5%Y镁合金的硬度和抗拉强度不断提高,当时效时间为15 h时,硬度和抗拉强度达到最大值,AZ91D-1.5%Y镁合金固溶处理后硬度及抗拉强度均高于AZ91D镁合金。     

基于消失模铸造AZ91＋X%Cd＋Y％MM镁合金的研制

在消失模铸造条件下,采用Cd和混合稀土(MM)对AZ91合金的力学性能及凝固范围进行研究。结果表明,Cd和MM的复合加入能够硬化、强化及韧化AZ91合金,新型AZ91合金最佳成分定为AZ91 0.5Cd 0.6MM,力学性能优于传统AZ91合金。AZ91 0.5Cd 0.6MM合金液固相线温度分别为655.05℃和606.55℃,凝固区间仅为48.5℃,远远小于AZ91合金凝固范围(128℃)。缩小的凝固范围能够提高合金铸造工艺性能。     

镁合金减震塔的真空压铸研究

研究并对比了真空压铸生产的AZ91D和AM60合金减震塔铸件的微观组织、力学性能,考察了热处理工艺对其性能的影响。结果表明,AZ91D和AM60真空压铸件组织均由基体α-Mg和Mg17Al12相组成,固溶处理后Mg17Al12相消失,时效处理后其以非连续相形式析出。AZ91D和AM60铸件均能够热处理强化,但是AM60合金的强化效果弱于AZ91D合金。另外,真空压铸能有效消除铸件中的气孔,但无法完全消除缩松现象,不过仍可通过热处理提高真空压铸件的力学性能。     

Sr对AZ91镁合金的组织和性能的影响

借助金相显微镜和扫描电镜研究了Sr对AZ91镁合金铸态组织、热处理后的微观组织及其力学性能的影响.研究结果表明,少量Sr(w(Sr)=0.3%～0.5%)加入可显著细化AZ91镁合金的晶粒,但w(Sr)进一步增加到0.8%时,合金晶粒有粗化倾向,合金组织中出现杆状Al4Sr相.经固溶处理后,合金组织中β Mg17Al12相几乎全部溶于α Mg基体中,金属间化合物Mg17Sr2及 Al4Sr部分溶于基体中,时效处理后从基体中析出,分布弥散、均匀.合金的强度和硬度随Sr含量增加,先增大后减小.其力学性能的变化与Sr加入量和晶界上脆性相的数量有关.     

Y和Gd对消失模铸造AZ91D镁合金组织和性能的影响

为改善消失模铸造AZ91D镁合金的显微组织和力学性能,在合金中加入稀土元素Y和Gd。结果表明:Y和Gd在消失模铸造AZ91D镁合金中生成块状的Al2Y和Al2Gd相,细化基体组织,并使β-Mg17Al12相形貌由网状转变为断续状和颗粒状。Y和Gd的加入提高了消失模铸造AZ91D镁合金中α-Mg的初晶析出温度,降低其共晶温度。适量的Y和Gd能显著提高消失模铸造AZ91D镁合金的力学性能,当Y和Gd的含量分别为0.6%和0.9%时,抗拉强度、伸长率和硬度达到最大,分别为161.68MPa、2.80%、HB64.7,比不加Y和Gd的AZ91D镁合金分别提高了18.8%、54.7%、19.2%。     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

钢材打捆机控制系统智能化技术的研究

钢材打捆机是一种用于轧钢精整工艺的新型自动化设备，其控制系统基于SiemensS7 PLC和TP7触摸屏。系统的智能化技术主要包括：液压高低压自动控制、在线监视、离线故障检测、多台设备协同工作、可视化人机交互技术。本文描述了这些技术的原理与实现方法。     

Ab-initio calculation of enthalpies of formation of intermetallic compounds and enthalpies of mixing of solid solutions

A large number of ab-initio calculations of energies of formation of intermetallic compounds have been performed in the last 15 years. The currently used methods are listed. The paper presents a review of the aluminium based compounds which have been studied. Comparisons of calculated and experimental enthalpies of formation are provided for aluminim-3d and-4d transition metal alloys at equiatomic composition. The modelling of the enthalpies of mixing of solid solutions based on a given lattice is described.     

Features of formation of the structure in production of blanks of disks of heat-resistant nickel alloys

Conclusions To provide a high level of mechanical properties in wrought blanks of cast ÉP741NP and ÉP962 alloys it is necessary to form controlled structures. A necklace-type structure formed in homogenizing isostatic treatment, subsequent thermomechanical working including alternation of the operations of deformation in the (+)-area and recrystallization anneals, and final heat treatment is preferable. The temperature conditions of all stages of thermomechanical working are strictly controlled, especially the final operation of deformation and heating for hardening. To eliminate hardening cracks and distortions it is necessary to use molten salts at t=600°C as quenchants. The use of multiple production operations makes it possible to significantly reduce the structural inhomogeneity related to inhertance of the original dendritic structure. However, the structure of the final semifinished product is nevertheless characterized by a difference in occurrence of the processes of polygonization and recrystallization between the former dendritic cells and the interdendritic spaces in deformation and heat treatment.To obtain structurally homogeneous blanks for gas turbine engine parts it is necessary to use basically new methods of remelting such as vacuum double electrode remelting and electron beam remelting with an intermediate vessel.Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 12, pp. 25–29, December, 1991.