粉煤灰/铝基复合材料性能研究进展

综述了粉煤灰颗粒增强铝基复合材料的制备工艺(机械搅拌铸造法、挤压铸造法、粉末冶金法、悬浮铸造法、喷射沉积法);重点介绍了粉煤灰颗粒增强铝基复合材料的密度、硬度、强度与塑性、耐磨性和阻尼性能;展望了粉煤颗粒增强铝基复合材料的应用前景及发展趋势。     

Al2O3-SiO2/ZL108复合材料的高温磨损性能

研究了压力铸造法研制的硅酸铝纤维增强ZL108复合材料的机械性能. 结果表明 复合材料在高温和室温下都具有良好的耐磨性, 温度小于300℃时, 复合材料仍具有较好的耐磨性,而基体合金却严重粘着; 而且复合材料的抗压屈服强度、抗弯强度及显微硬度比基体材料ZL108合金的强度高. 磨损面的SEM电镜观察表明 复合材料中纤维的存在起到抑制犁沟延伸与扩展的作用, 从而提高了耐磨性.     

粉未冶金SiC颗粒增强锌铝基复合材料的制备与性能探讨

采用粉末冶金工艺,以纯金属粉末及普通工业磨料α-SiCp为原料、在空气气氛中采用液相烧结法制备了5vo1％ SiC颗粒增强锌铝基复合材料.结果表明:该复合材料的抗压强度、硬度和耐磨性均比相同工艺下制备的锌铝合金显著提高,磨损量远小于基体合金和铸造合金.这是因为该复合材料中形成了共析组织,且相界面增多,塑性变形抗力增大,硬质点数量增多.     

SiCp/AZ61镁基复合材料制备工艺和性能的研究

研究了三种不同铸造工艺条件下镁基复合材料的组织结构,并对其硬度进行了测定。结果表明:与全液态铸造法和半固态铸造法相比,搅熔铸造制备的SiCp/AZ61镁基复合材料,其增强相SiC颗粒分布均匀,气孔率较少,是一种较理想的金属基复合材料制备工艺。未增强的AZ61基体镁合金的维氏硬度高于其半固态坯料的维氏硬度;而SiCp/AZ61镁基复合材料的维氏硬度明显高于基体的维氏硬度,并随着SiC颗粒体积分数的增加其复合材料的维氏硬度不断提高。     

挤压铸造Mullite短纤维/M124F铝基复合材料

用挤压铸造工艺制备了莫来石(mullite)短纤维增强马勒124合金(M124F)铝合金基复合材料.研究了其从常规室温到400℃高温的拉伸性能,以及热膨胀性能和硬度;体积分数为17%的莫来石(mullite)短纤维增的复合材料,在300℃高温强度比其他增强相复合材料提高15%以上.通过对拉伸断口的SEM观察,分析了复合材料的失效机制,裂纹源主要生成于增强纤维与基体的复合界面上.     

纳米SiC增强AZ91D复合材料高温拉伸及断裂行为

采用复合分散铸造法制备了纳米SiC颗粒(n-SiCp)增强AZ91D复合材料,研究了复合材料在高温下的拉伸及断裂行为。结果表明:n-SiCp的加入可以提高复合材料的高温拉伸强度,高温下n-SiCp对复合材料的增强效果比室温更加明显;n-SiCp的加入还显著提高了复合材料在高温下的断后伸长率,复合材料具有较好的高温塑性。断口分析表明,n-SiCp的加入使复合材料在高温下的断裂行为由室温的脆性断裂为主转化为典型的韧性断裂。     

等离子熔化沉积TiC增强Inconel 718基原位自生复合材料显微组织及高温耐磨性

为改善镍基高温合金Inconel 718的高温耐磨性,利用同轴送粉等离子熔化沉积快速成形技术原位合成了TiC增强Inconel 718高温合金基高温耐磨复合材料。分析了复合材料的显微组织结构和原位自生过程,探讨了增强相TiC的含量对复合材料的显微硬度及高温干滑动摩擦磨损性能的影响规律,研究了复合材料的高温磨损机理。结果表明:复合材料组织细小致密,显微硬度随TiC增强相体积分数增加而相应提高;在高温干滑动磨损实验条件下,复合材料表现出优异的耐磨性。     

(TiB2+SiC)/ZL109复合材料的制备及其力学性能

采用搅拌铸造和原位反应合成相结合的方法制备出(TiB2 SiC)/ZL109复合材料.对该复合材料的显微组织观测表明,SiC颗粒与TiB2颗粒分布较均匀.通过对材料的室温拉伸性能及硬度测试,发现TiB2、SiC两相颗粒增强AlSi基复合材料的硬度明显比单一颗粒增强复合材料提高,而其拉伸强度也略有提高,弥补了单一SiC颗粒增强铝基复合材料UTS降低的不足.(TiB2 SiC)/ZL109复合材料较基体合金ZL109硬度提高了34.8%.     

(B_4C 石墨)/ZA-27复合材料的研究

采用颗粒的预处理 (高温加热、超声波清洗 )、复合增强体球磨、机械搅拌等技术 ,以及采用特殊粒子加入方法和特殊搅拌装置 ,配以恰当的工艺多数 ,较好改善了石墨、碳化硼粒子与锌基合金之间的润湿性 ,较大提高了增强颗粒表面活性 ,使粒子混入变得容易 ,有效抑制了粒子的上浮倾向 ,成功制得颗粒分布比较均匀的复合浆料并采用挤压铸造法成功制得复合材料铸件。对制备的锌基复合材料的常规力学性能进行了测试。结果表明 ,复合材料抗拉强度比基体有所降低 ,硬度有所提高 ,延伸率和冲击韧性下降较多。复合材料密度比基体有所下降 ,对降低机器重量…     

石墨,陶瓷颗粒复合增强铸造锌基复合材料的制备及其性能

以石墨、碳化硼颗粒为复合增强体、ＺＡ２７为基体，制备出锌基复合材料，并研究了它的常规力学性能及摩擦学特性。通过对粒子进行预处理、球磨、机械搅拌等技术，将粒子与熔融状态的锌铝合金复合并搅拌成均匀的浆料，用挤压铸造法挤压成型，得到粒子增强的锌基复合材料。在金属基体上均匀分布着石墨、碳化硼颗粒。锌基复合材料比基体进入稳定磨损阶段的时间缩短，滑动过程平稳性增大。在润滑条件下，复合材料的耐磨性比ＺＡ２７合金有较大幅度提高，减摩性有所提高。     

基于稀土离子荧光特性的智能温敏涂层研究现状

智能温敏涂层是一种新兴的功能性涂层,其具有实时检测温度变化的功能,可以达到涂层使用过程中温度异常的及时发现,及时处理。减少了外部测温装置检测的误差以及测温时的不便利性。本文详细介绍了航空发动机温度检测的研究现状,并介绍了稀土离子检测温度时所利用上转换发光的原理,其测温优势在于实时检测,没有外接测温等方式对工件的形状尺寸要求,没有测温延迟。但不同稀土离子的测温温度段存在较大不同,无法兼顾所有的温度范围。还介绍了基于稀土荧光离子的温敏热障涂层的应用原理,该涂层在应用于航空发动机测温以及热障涂层性能检测等方面具有较大优势。总结了国内外学者研究的不同的材料体系及其温度检测范围,分析了温敏热障涂层目前的应用现状以及未来发展趋势。     

13MnNiMoNbR厚板焊接温度场数值模拟

采用多点铠装热电偶,实际测量13MnNiMoNbR厚板焊接件表面和内部的温度,得到了三个有效测温点的温度变化规律,获得了焊接过程中实际温度场的分布规律;利用有限元软件ABAQUS,模拟了厚板焊接温度场,得到了温度场的变化规律,并与测量结果进行对比分析.结果表明,测量与模拟的温度场的变化规律基本一致,有效点的最高温度测量...     

氟金云母陶瓷车削加工中切削温度实验研究

通过硬质合金刀具车削氟金云母陶瓷实验,研究可加工陶瓷切削温度。以特征温度表征切削温度研究氟金云母可加工陶瓷车削加工中的切削温度。结果表明,特征温度随转速的变化幅度小;随着进给速度增大,特征温度整体上是下降的,并且进给速度在0.1~0.12 mm/r间,特征温度下降幅度较大;在特征温度随着切削深度增加而增加的过程中,存在一个下降阶段,而且下降阶段结束后,特征温度增长幅度变大。同一工艺参数下随切削次数的增加,测得的特征温度升高,其原因是:每次切削中,摩擦热主导温度变化,随切削次数的增加,刀具磨损量增大,特征温度升高。由于陶瓷低导热性和脆性,切削温度振颤不明显。     

模具温度和浇注温度对AZ91D镁合金热裂和流动性能的影响

研究了模具温度和浇注温度对AZ91D镁合金热裂性能与流动性能的影响。结果表明,提高模具温度可以显著改善合金的抗热裂性能;当模具温度为368℃时,AZ91D合金在各种浇注温度下均不产生热裂;当模具温度较低(<268℃)时,浇注温度为688℃时,合金的抗热裂性最佳;随着模具温度提高,浇注温度对合金热裂性的影响逐渐减弱消失。浇注温度与模具温度对AZ91D镁合金的流动性能影响显著,两者的提高均能改善合金的流动性能。当模具温度较低(68℃)时,少量提高模具温度不能显著改善合金的流动性能;当浇注温度较高(718℃)时,进一步提升浇注温度,也不能明显改善合金的流动性能。为了获得较好的流动性能与抗热裂性能,应采用较高的模具温度(≥268℃)和适当的浇注温度(688～718℃)生产AZ91D镁合金产品。     

热连轧铝温度场数值模拟及工艺参数影响分析

采用二维交替差分法建立了铝热连轧轧件温度计算模型,同时采用粒子群算法对模型参数进行了优化。经验证,优化后模型的计算精度在10℃以内;利用建立的温度模型研究了铝板带在热轧生产过程中的温度场变化规律,并分析了工艺参数对轧件终轧温度场的影响。研究结果表明,粗轧区轧件温度分布主要由接触导热与轧件内部的热生成两者共同决定,而精轧区还要受到乳液喷淋的影响;轧制速度越大,轧件终轧温度越高,横向温差越大;处于相同机架间的冷却集管的冷却能力几乎相同,而处于不同机架间的冷却集管,随着机架数的增加,冷却能力增强,横向温差随着开启度的增大而减小;轧件宽度对轧件终轧温度的影响很小,而横向温差随轧件宽度的增大而增大;随着乳化液温度的升高,轧件终轧温度升高,而乳化液温度对轧件横向温差没有影响。     

电主轴温升测量方法的研究

在分析现行电主轴温升测量方法的基础上,提出一种基于接触式温度测量和非接触式温度测量相结合的电主轴的温度数据测量方法.该测量方法是通过由热敏电阻和红外温度测量仪组成的测量系统实现对电主轴单元温度场的测量,再将温度数据输入到MATLAB仿真软件中模拟电主轴内部及外部的温升数据,求证它们之间的关系.     

基于Matlab的中厚板轧后冷却过程温度场数值研究

基于Matlab数值计算,对中厚板轧后冷却问题进行了研究,得到了中厚板随时间变化的温度场分布,分析了钢板厚度、终轧温度、冷却水温度、平均水流密度、钢板含碳量和冷却方式对钢板表面和芯部温度、终冷温度的影响。结果表明,钢板芯部与表面的温差,在空冷阶段先增大后趋于平稳;在层流冷却阶段随着冷却时间的增加不断增大;在返红阶段在较低的范围内趋于平稳。在相同的冷却时刻,随着钢板厚度的增大,钢板表面温度、芯部温度以及芯部与表面的温差均增大;随着终轧温度的降低和平均水流密度的增大,钢板表面和芯部终冷温度均降低。随着钢板含碳量的增加,其表面温度并不总是降低。与单水冷过程相比,间歇式冷却使钢板芯部与表面的温差更小,钢板温度均匀性更好,其对应的热应力也较小。同时,得到了终冷温度与钢板厚度、终轧温度、冷却水温度和平均水流密度的拟合关系式,结果表明钢板终轧温度对钢板终冷温度的影响最为显著,其次是钢板厚度和平均水流密度,冷却水温度对其影响较小。     

Thermographic detection of fatigue damage of reactor pressure vessel (RPV) steels

An IR (IR) thermography technique, as a nondestructive evaluation technique, was applied to investigate the fatigue damage of reactor pressure vessel (RPV) steels during 20 Hz and 1000 Hz fatigue testing. Five stages of temperature profile were observed: an initial increase of the average specimen temperature, a region of temperature decrease, an equilibrium (steady-state) temperature region, an abrupt increase of the temperature, and a drop of temperature following specimen failure. The relationship between the temperature, stress-strain state, and fatigue behavior is discussed. Both thermodynamic and heat-transfer theories are applied to model the observed temperature variation during fatigue. The stress-strain state of the material has been back-calculated from the observed temperature profiles. The predicted and measured temperature evolutions and mechanical behavior during fatigue were found to be in good agreement. Thermography appears to provide a useful method of investigating the stress-strain behavior during fatigue.     

TIG电弧载流区温度的低扰动静电探针差动分析

采用低扰动静电探针差动分析对TIG电弧载流区进行诊断,通过测定的饱和离子电流求解不同焊接电流和弧长下载流区温度分布.结果表明,低扰动静电探针差动分析测定的载流区温度变化特征与辐射光谱测量结果一致,但探针对电弧的冷却扰动导致差动分析测定的温度值低于光谱诊断的测量结果;电弧载流区温度分布宽度沿电弧轴线由阴极向阳极增加,载流区截面中心附近温度最高,并向电弧边缘减小,且阴极附近存在一个高温区;随着焊接电流的减少,温度分布宽度和载流区最高温度均减小,阴极附近高温区沿电弧轴向收缩;弧长增大会使载流区温度分布宽度增加,但最高温度基本不变.     

基于热电偶动态补偿的热压焊温度控制方法

为解决热压焊常规控制中出现的温度过冲问题,提高温度控制稳定性,实现温度曲线平滑过渡,根据热电偶动态响应特性,提出了一种热压焊温度控制方法.在焊接过程中对热电偶时间常数进行在线辨识,并根据实际温度控制效果对辨识值进行调整;利用传感器动态补偿技术对反馈温度进行实时补偿,以补偿后的反馈温度对焊接温度实施闭环控制.搭建热压焊温度控制系统对该方法进行了验证,并与常规PID控制算法进行了比较.结果表明,该方法可实现热压焊头温度快速上升和平稳过渡,温度过冲现象得到有效抑制,温度控制效果较好.