废铝高效利用的关键技术及在汽车轮毂上的应用

一．课题概述 近年来，我国再生铝生产量跃居世界第二，仅次于美国。但我国再生铝生产管理和技术水平却远远落后于发达国家，绝大多数原本高品质的废弃铝材再生后被降级使用，从而造成资源的绝大浪费，对环境的二次污染问题十分突出。开发研究废弃铝优质再生、环境友好型的生产技术，提高再生铝生产管理水平，大幅提升再生铝的使用价值，已成为当前再生铝生产及技术发展的方向。     

凝固过程的模化与综合

讨论分析了研究凝固过程的模化综合方法。指出这种方法是研究与控制凝固过程的极为有效的工具,它的推广应用将有助于我国铸造领域研究水平的提高及现有工艺的改进和完善。     

氮化硼基复合型壳及其与钛合金Ti-6Al-4V的界面反应

研究了六方氮化硼作为钛合金Ti-6Al-4V熔模精密铸造中面层造型材料的可行性.在型壳制备过程中除了使用氮化硼作为面层造型材料外,用钇溶胶作为粘结剂,同时通过加入少量的氧化钇来改善氮化硼基复合型壳的性能.并通过扫描电镜、能谱等方法考察了这种氮化硼型壳和Ti-6Al-4V钛熔体的反应.实验表明,氮化硼基复合面层与钛熔体的反应较小,氮化硼基复合料作为钛合金的精铸型壳面层材料是可行的,有望成为氧化钇、氧化锆或钨粉等钛合金熔模精密型壳面层材料的替代品.     

基于数值模拟的定向连续铸造固液界面位置人工神经网络模型的研究

基于人工神经网络原理及数值模拟技术，对定向凝固连续铸造过程中控制参数的选取进行了研究。利用自行设计的上引式定向凝固连铸机，结合数值模拟，提取了引晶速率、熔体温度、结晶器温度、冷却水温度、冷却水流量、冷却距离等控制参数值及相应目标参数值的固液界面位置。通过归一化处理所得数据，采用BP算法训练网络，对定向凝固连铸控制参数与固液界面位置之间的映射关系进行了函数逼近，建立了固液界面位置神经网络模型，依据该模型，可定量预测定向凝固连铸过程的工艺状态，并可为将来的定向凝固连铸神经网络控制提供可行的控制模型。     

铸造铝合金绿色清洁集约化生产的探索

稀土合金具有变质、晶粒细化和净化铝合金的综合功能,而且对周围环境不产生任何污染。充分发挥稀土合金的特殊功能,形成一种绿色的复合变质细化和净化为一体的铸造铝合金熔体处理工艺,从源头上解决铸造铝合金熔体处理过程中的环保问题,为铸造铝合金绿色清洁集约化生产提供了一条可行之路。     

离心铸造太阳电池硅片液态成形机制的研究

为了将离心铸造技术成功地移植到低成本超薄多晶太阳电池硅片的成形工艺上，提出了ＥＬＣＣ技术的硅片液态成形方法，即将铸模型腔预热至硅熔点以上温度，过热的硅液被浇注到型腔后，在离心力的作用下始终保持液态充型。这种成形机制易于实现厚度小于１ｍｍ的硅片的完整成形，而且对模具转速、硅液过热度等要求较低。采用该方法，硅片的成形与结晶不会同时发生，可以在硅片液态成形后，采用定向凝固的方法获得粗大的定向柱晶组织，提高硅片的光伏性能。采用理论分析、计算机模拟与工艺实验相结合的方法，对ＥＬＣＣ技术硅片液态成形机制进行了研究，为进一步对硅片凝固过程组织控制的研究奠定基础。     

一次枝晶间距模型及在单晶高温合金中的验证(英文)

本文评述了二元系统一次枝晶间距模型的发展及特点,并验证了在多元合金系统中的适用性,结果表明,在 DD8单晶高温合金中,λ_1-G 关系符合二元系统模型,但λ_1-V 关系和二元系统模型有较大的偏离,λ_1为一次枝晶间距,G 为温度梯度,V为凝固速率。在本文凝固条件下,DD8合金的λ_1-G,V关系式为:λ_1=1141.5G~(-0.52)V~(-0.12),其中λ_1单位为μm,G 为 K/mm,V为μm/s。     

一次枝晶间距模型及在单晶高温合金中的验证

本文评述了二元系统一次枝晶间距模型的发展及特点，并验证了在多元合金系统中的适用性，结果表明，在ＤＤ８单晶高温合金中，λ１－Ｇ关系符合二元系统模型，但λ１－Ｖ关系和二元系统模型有较大的偏离，λ１为一次枝晶间距，Ｇ为温度梯度，Ｖ为凝固速率，在本文凝固条件下，ＤＤ８合金的λ１－Ｇ，Ｖ关系式为：λ１＝１１４１．５Ｇ＾－０．５２Ｖ＾－０．１２，其中λ１单位为μｍ，Ｇ为Ｋ／ｍｍ，Ｖ为μｍ／ｓ。     

TiNi单晶形状记忆合金制备及组织和性能研究

在自行设计的高温度梯度定向凝固装置中, 采用改进后的Bridgeman法, 用特制的引晶器, 成功拉制出Ti-50.8%Ni形状记忆合金单晶.做了结构和组织的观察, 并使用DSC, SEM, XRD等方法对其相变及记忆性能等进行相应的分析研究.结果表明: 这种钛镍形状记忆合金具有柱状单晶显微组织特征, 消除了横向晶界; 塑性加工性能、记忆稳定性、冷热循环次数均有较大提高.