Fe/Zn抗震复合材料的数值仿真研究

在提出Fe／Zn抗震复合材料思想基础上，为验证Fe／Zn复合材料具有抗震耗能作用，采用国际通用有限元软件ANSYS对材料的性能作数值仿真，采用瞬态时程分析的方法，计算了Fe／Zn复合材料在地震波荷载作用下的应力一应变曲线。结果表明，Zn在地震波荷载作用下进入塑性阶段，形成了滞回环，证明Fe／Zn复合材料有抗震耗能的作用，而Fe部分还处于弹性工作范围，保证结构不发生破坏，并为结构提供足够的恢复力。     

Al—Si共晶合金中镁对稀土变质作用的激化

本文研究了Al—Si共晶合金中镁对稀土变质作用的影响。结果表明,在一定含量范围内,单独加镁或稀土,对共晶硅都有一定的变质作用,当镁与稀土按一定配比同时加入时,其变质能力急剧增强。且随着镁量增高,最佳稀土变质量明显减少,这种影响的定量关系可用一条稀土与镁的临界变质含量曲线来表示,从而得出,镁对稀土变质有较强的激化作用的结论。文中所列镁、稀土与机械性能关系的曲线认为,含Mg0.6～0.8％的合金,加入0.05～0.09％RE(混合稀土)时,合金综合机械性能最好。继续提高镁量与稀土量都会导致性能降低。此外,还对激化机制作了初步分析。     

混杂增强AZ91复合材料的制备及其显微组织和性能

采用挤压铸造方法制备了以AZ91镁合金为基体、Al2O3短纤维(Al2O3f)和石墨颗粒(Grp)混杂为增强体的复合材料。观察了不同复合材料的显微组织,测试了其力学性能,并对其摩擦磨损性能进行了研究。结果表明:用此法制备的镁基复合材料增强相分布均匀,与基体结合紧密。硬度随Grp体积分数的增加而降低,Al2O3f的加入能提高复合材料的硬度。抗拉强度和伸长率都随Grp体积分数的增加而减小。Grp体积分数增加,磨损质量损失和摩擦系数都降低。随着摩擦过程的进行,在试样表面逐渐形成一层黑色连续的润滑膜。     

激光制备仿生耦合制动毂的摩擦磨损性能

为提高汽车用灰铸铁制动毂的耐磨性和使用寿命,运用仿生耦合原理,采用激光雕刻技术在灰铸铁表面加工出点状、条纹状和网格状的非光滑单元体。研究了单元体的显微组织,不同激光加工能量、不同单元体形态的仿生非光滑试样的摩擦磨损性能,以及仿生耦合制动毂在实际工况条件下的使用情况。试验结果表明:仿生耦合制动毂具有优良的耐磨性和较高的摩擦系数,在实际工况下比普通制动毂寿命提高50%以上。     

地震荷载作用下Fe/Zn复合材料的性能研究

为了节约试验经费、加快试验进度、减少试验次数,应用ANSYS软件,采用数值仿真的方法,首次对Fe/Zn复合材料在地震荷载作用下的极限变形与延性、恢复力模型、耗能能力及滞回特性加以研究.计算出极限载荷下Fe/Zn复合材料试件Y向的应力、总应变、塑性功及弹性应变.结果表明:Fe/Zn复合材料中Zn在地震波的作用下发生塑性变形,使地震的能量消耗于复合材料的Zn的塑性变形中,从而保证结构的整体安全.     

磨球直径对机械合金化合成TiC反应过程的影响

使用机械合金化方法在卧式行星式球磨机上制备了TiC。利用X射线衍射、扫描电子显微镜对粉末的微观结构和形貌的变化进行了分析。讨论了在机械合金化制备TiC过程中磨球直径对于球磨效率、球磨能量的传递以及Ti+C→TiC发生机理的影响,对于TiC的不同形成机理作出了解释。结果表明:在机械合金化制备TiC的过程中,磨球直径对于反应发生的速率和反应机理有着明显的影响,即当磨球直径较小时,Ti+C→TiC反应是以机械诱发扩散反应(MRD)的形式逐步进行的;当磨球直径较大时,反应是以自蔓燃反应(SHS)的形式快速进行的。     

Mg-Y4-Nd3合金的組織與摩擦磨損性能

研究了Mg-Y4-Nd3合金鑄態和T6處理(525℃固溶處理8 h,250℃時效處理16 h)后的顯微組織、力學性能和摩擦磨損性能。結果表明:鑄造Mg-Y4-Nd3合金共晶相分布在α-Mg固溶體晶界上,呈不連續網狀分布。經過固溶時效處理后,合金為等軸晶組織,共晶相基本固溶到-αMg基體中,時效析出沉淀相呈彌散分布。兩種處理合金的抗拉強度都隨溫度的升高而降低,伸長率均隨溫度的升高而升高,同溫度下,T6處理的合金抗拉強度高于鑄態合金。T6處理的合金在干滑動摩擦條件下,隨著載荷的增加,摩擦系數降低,磨損量增加,磨損機制由磨粒磨損伴有氧化磨損向剝層磨損過渡,在高載荷下磨損表面出現塑性變形擠出現象。     

Effects of rare earths on friction and wear characteristics of magnesium alloy AZ91D

The influence of various rare-earth contents on the friction and characteristics of magnesium alloy AZ91D was studied.The results show that the wear r5esistance properties of rare-earth magnesium alloys are better than those of the matrix alloy under the testing conditions.Magnesium alloys undergo transition from mild wear to severe wear.The addition of rare earths refines the structure of alloys,improves the comprehensive behaviors of the magnesium alloys,increases the stability of oxidation films on worn surfaces,enhances the loading ability of rareearth magnesium alloys,and delays the transition from mild wear to severe wear effectively.     

富Ce稀土对AZ91D镁合金高周疲劳性能的影响

向压铸镁合金AZ91D中分别添加质量分数为1％和2％的富ce稀土进行室温下应力比R=0、1的拉一拉高周疲劳试验，得到材料疲劳曲线；对疲劳断口进行了宏观和SEM微观分析，指出了材料的破坏机理和原因。结果表明，添加一定量的富Ce稀土对提高AZ91D镁合金的高周疲劳性能具有积极作用，富Ce稀土添加量为1％时疲劳强度提高幅度较大，效果较好。     

表面覆纳米Cu-Zn层的铜基复合材料

采用复合粉末加压成型的方法 ,在铜基体表面上复合了纳米Cu Zn合金表面层 ,获得了具有纳米结构表面层的铜基复合材料。对基体与表面的界面结构、纳米表面层的微观结构、相变特征及其对材料表面性能的影响进行了研究。结果表明 ,纳米表面层与基体结合良好 ,纳米表面层在经 35 0℃左右退火可获得最佳表面性能 ,显微硬度可达到 2 90HV左右 ,耐磨性明显优于基体材料。对纳米Cu Zn合金的相变过程分析表明 ,Cu Zn纳米晶体 β′相中弥散α相沉淀物的析出有助于强化纳米Cu Zn结构表层。