定向凝固下Mg-3Zn-Y合金组织和力学性能研究

采用定向凝固工艺,在单一变量下分别对Mg-3Zn-Y合金在不同温度梯度以及不同拉伸速度下显微组织和力学性能进行了研究。结果表明:随着温度梯度逐渐增大,柱状晶更加粗大、均匀,方向性也更好;随着凝固速度逐渐增大,柱状晶平均宽度逐渐变窄,平均晶粒尺寸逐渐减小,晶粒分布的均匀性逐渐降低,晶粒生长的方向性、连续性也逐渐变差。提高温度梯度、拉伸速度,均能改善合金力学性能。     

Mg-2.35Gd合金的定向凝固显微组织与室温力学性能（英文）

研究定向凝固条件下凝固参数(生长速率v和温度梯度G)对Mg-2.35Gd合金显微组织及室温力学性能的影响。采用金属液淬技术,在温度梯度G为20、25、30 K/mm,生长速率v为10~200μm/s条件下通过高梯度Bridgman定向凝固炉制备试样。研究表明,实验合金的显微组织均为胞晶组织,胞晶间距λ随温度梯度和生长速率的增大而减小,其非线性拟合关系分别为λ=136.216v~(-0.2440)(G=30 K/mm)、λ=626.5630G~(-0.5625)(v=10μm/s),均与Trivedi模型较吻合。随温度梯度和生长速率的增大,合金室温抗拉强度逐渐提高,伸长率逐渐降低。同时,合金室温抗拉强度高于相同冷却速率条件下自由凝固试样的室温抗拉强度。     

定向凝固速度对Mg-3Zn-Mn导热性能的影响

通过制备铸态和不同定向凝固速度(V=15、25、50、75μm/s)的Mg-3Zn-Mn合金,比较铸态与定向凝固合金导热性能,并研究定向凝固速度对导热性能的影响及变化规律。结果表明,晶界作为一种面缺陷,是声子和光子的散射源,散射源越多,合金的导热性能越差。因此,铸态Mg-3Zn-Mn导热性能低于定向凝固合金。对于定向凝固合金,随着定向凝固速度的增加,合金导热性能降低。定向凝固速度V=15μm/s时,合金导热性能最好。     

不同拉伸速度对Mg-3Zn-Y合金导热性能的影响

采用定向凝固技术,研究了一定温度梯度下不同拉伸速度对Mg-3Zn-Y合金导热性能的影响。研究表明,随着拉伸速度的增加,柱状晶的平均宽度逐渐变窄,合金的热导率先增加后降低。     

Nd元素含量对Mg-2Ca合金组织及性能的影响

对不同含量Nd元素的Mg-2Ca合金组织及性能的进行了研究.结果表明:随着Nd元素含量的增加,Mg-2Ca-xNd合金的晶粒显著细化,其抗拉强度先增大后减小趋势变化,伸长率在Nd含量为1.5％时达到峰值后逐渐减小；随着Nd含量的增加,Mg-2Ca-xNd合金的腐蚀速率在Nd含量为1.0％时达到极值后逐渐降低,合金的腐蚀以点蚀为主.     

合金元素Al对定向凝固镁合金组织、晶粒取向和力学性能的影响

使用自行设计的定向凝固炉,制备了纯Mg、Mg-0.5Al和Mg-1Al的定向凝固铸件,采用金相分析、XRD分析和力学性能测试的方法,对其组织、晶粒取向和在298 K、423 K时的力学性能进行了研究和分析。结果表明:使用该种定向凝固技术和方法,随着合金元素Al的增加,晶粒得到了细化。定向凝固纯Mg、Mg-0.5Al、Mg-1Al晶粒生长的主要方向分别是[1012]和[1013]、[1120]和[1012]、[1120]。298 K时,定向凝固纯Mg、Mg-0.5Al、Mg-1Al的抗拉强度和伸长率分别为56 MPa和18%、127MPa和3%、153 MPa和9.5%;423 K时,定向凝固纯镁、Mg-0.5Al、Mg-1Al的抗拉强度和伸长率为57 MPa和38%、120 MPa和14%、134 MPa和19.5%,使定向凝固镁合金有较优良的高温力学性能。     

超声处理对Mg-9Al-3Si合金组织及力学性能的影响

研究了超声处理对Mg-9Al-3Si合金凝固组织及力学性能的影响。结果表明,通过控制超声工艺参数可改善Mg-9Al-3Si合金凝固组织,提高其力学性能的目的。在超声功率为0~900W时,随着超声功率增大,合金中的Mg2Si相逐渐细化,其抗拉强度先增后减,转折点为700W。在超声处理时间为0~90s时,随着超声处理时间延长,合金中的Mg2Si相逐渐细化,其抗拉强度先增后减,转折点为60s。分析其断口发现,未经超声处理的合金断裂形式为解理断裂,经过超声处理的合金断口解理台阶尺寸减小,呈准解理断裂特征。     

Al-17.5In偏晶合金定向凝固规则第二相纤维的失稳判据

对Al-17.5In偏晶合金进行了定向凝固,考察了不同凝固速度对Al-17.5In偏晶合金凝固组织的影响.结果表明,在低速定向凝固时,通过偏晶反应析出的第二相纤维规则地排列在Al基体中.随着凝固速度的增大,第二相纤维逐渐演变成珍珠串状.分析了这种组织转变过程并推导出新的Al-17.5In偏晶合金规则第二相纤维失稳的判据.     

利用定向凝固方法提高Mg-0.8%Ca合金的力学性能和降解性能（英文）

研究定向凝固Mg-0.8Ca(质量分数,%)合金的力学性能以及在Hank’s溶液中的降解性能,并与普通铸造Mg-0.8Ca合金的性能进行比较。利用OM、SEM、TEM和EBSD对定向凝固合金的显微组织进行研究。结果表明,定向凝固合金具有柱状晶组织,且合金的柱状晶粒沿<1120>方向择优生长。与普通的铸造合金相比,定向凝固Mg-0.8Ca合金的强度和塑性均显著提高。同时,定向凝固Mg-0.8Ca合金在Hank’s溶液中的抗腐蚀能力也得到极大提升。合金在Hank’s溶液中主要发生微电偶腐蚀,合金的腐蚀产物包括Mg(OH)₂、(Ca,Mg)₃(PO₄)₂和羟基磷灰石。定向凝固合金性能的提高主要与柱状晶组织特征及共晶的再分布有关。具有柱状树枝晶组织的定向凝固Mg-0.8Ca合金有望用作可降解生物医用材料。     

定向凝固下Mg-1.5Gd合金的微观结构

研究了不同速率下定向凝固Mg-1.5Gd合金的微观结构和微观偏析。研究发现,Mg-1.5Gd合金的凝固组织为典型胞晶结构,通过线性拟合得到胞晶间距与凝固速率的关系为:λ=130.2827V-0.2228,此结论与Trivedi模型拟合较好。通过Scheil模型计算热力学凝固路径,结合试验观察可确定凝固组织为α(Mg)相和α(Mg)+Mg5Gd二元共晶相。同时,通过Scheil模型计算所得Gd元素的微观偏析与EPMA测量结果基本一致。     

Prospects of the Use of Synergetic Approach to Solution of Problems of the Science of Nanomaterials

A synergetic approach to solution of problems of self-controlled synthesis of nanostructures and creation of self-organizing nanotechnologies is considered in connection with the superproblem of creation of materials with functional properties resembling those of biosystems. __________ Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 7, pp. 55 – 61, July, 2005.     

Kinetics of the oxidation of metals — Influence of self-diffusion of metal

The importance of the self-diffusion of a metal during its oxidation by a gas is treated for the cases of nonstoichiometric oxides having either interstitial cation or cation vacancies. We have established a general relationship for the reaction rate when a mixed diffusion process occurs. From this relationship, we have shown that the pressure dependence can be different, according to whether the rate-determining process is the self-diffusion through the metal or through the product.     

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.     

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.     

试论洋务派教师聘任的思想

洋务派在洋务学堂的办学活动中,为了解决西学专业学科的教学困难,采用了聘请外籍教师的应急措施.他们以真才实学,合同制管理作为主导思想,并认为这种解决师资的途径只是权宜之计,并非久远.从客观上看,洋务派的教师聘任思想有深刻的历史影响.     

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。