Mg-Gd-Zn系合金显微组织与相分析

为了研究Mg-Zn-Gd系合金中的相组成,采用热力学计算软件Pandat和Mg热力学数据库,外推计算了Mg-Gd-Zn系合金富镁角的水平截面图与垂直截面图,用Mg-6Gd-2Zn和Mg-6Gd-4Zn两种合金对该外推相图进行验证和修正,并在200℃下对该铸态合金保温480 h进行平衡处理,用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及差热分析(DSC)对该平衡处理后的合金的平衡相组成及凝固过程的相变温度点进行分析。通过计算相图可知Mg-Gd-Zn系合金富镁角的平衡组织为α-Mg,Mg5Gd,MgZn三种平衡相;通过XRD可知该系合金中主要有α-Mg,Mg5Gd,MgZn 3种平衡相;通过DSC可知,Mg-6Gd-2Zn与Mg-6Gd-4Zn合金的液相线、固相线及过饱和固溶体析出相的相变温度的实验测定值与计算值误差分别为1.92%,4.99%,3.68%和0.05%,3.67%,0.16%,说明计算相图得到的相与XRD,DSC实验结果测得的相相符,证明此数据库外延计算相图可以使用;通过SEM照片及EDS分析可知Mg-Zn-Gd合金晶界处有板块状的Mg5(Gd,Zn)化合物与颗粒状Mg(Gd,Zn)化合物;通过计算得到的Mg-Gd-Zn系平衡相图的平衡组织为α-Mg+Mg5Gd+MgZn,而修正后的平衡组织为α-Mg+Mg5(Gd,Zn)+Mg(Gd,Zn)。     

变形镁合金EBSD试样的制备

综述了国内外的变形镁合金电子背散射衍射(EBSD)试样的制备方法和步骤,阐述了制样过程中的切割、镶嵌、研磨和最终抛光各步骤的相互影响及对EBSD数据采集及分析的影响。总结了电解抛光技术在变形镁合金EBSD试样制备中的应用,最后展望了镁合金EBSD试样制备方法的发展方向。     

GW93镁合金表面锡酸盐化学转化膜工艺研究

以锡酸钠为转化液主要成分对Mg-8.8Gd-3.1Y-0.6Zn-0.5Zr(GW93)镁合金进行无铬化学转化表面处理,通过全浸法评价转化膜在pH为中性的3.5%NaCl(质量分数)溶液中的腐蚀性能,利用光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析转化膜的微观形貌和相组成。结果表明,适用于GW93镁合金的锡酸盐转化膜的最佳工艺条件为:锡酸钠50 g/L,焦磷酸钠50 g/L,乙酸钠15 g/L,氢氧化钠5 g/L,柠檬酸3 g/L,碳酸钠20 g/L,转化温度80℃,转化时间15 min。转化膜主要组成为MgSnO3·3H2O。该工艺下形成的膜层为细小的、近球状颗粒堆积而成,表面均匀平整。腐蚀性能评价结果表明,未经锡酸盐化学转化的镁合金的平均腐蚀速率为6.1083 g·a-1·cm-2,经最佳化学转化成膜工艺处理后,该镁合金的平均腐蚀速率为0.1264 g·a-1·cm-2。抗腐蚀性能被提高了97.9%,说明该锡酸盐化学转化膜层可以有效地提高镁合金的耐腐蚀性能。     

高强超声场对Al-Si活塞合金凝固特性及显微组织的影响

通过对Al-11.5Si-4Cu-2.6Ni-1Mg-0.45Fe的活塞合金熔体进行超声均匀化处理(处理温度720℃,超声功率分别为0,900,1500,2400,3000 W),研究了施加到熔体的超声功率对合金凝固特性及显微组织的影响,提出了一种合金凝固冷却曲线特征值提取的数据处理方法,即运用Matlab软件对冷却曲线的一阶微分进行算术平均值过滤,二阶微分进行离散傅里叶变换过滤,采用微分热分析法快速提取冷却曲线特征值;对实验结果和冷却曲线分析发现,随着施加到熔体的超声功率的增加,初生Si析出温度、共晶反应温度升高,凝固进程加快;初生Si尺寸逐渐减小,形状越趋于圆整,体积分数降低,共晶硅长度逐渐缩短且发生钝化,α-Al相树枝晶二次枝晶间距增大,在超声功率1500 W时有明显的等轴化趋势。但功率提高到3000 W时,初生Si有明显的粗化趋势。超声能量的施加,影响了凝固过程,达到了细化初生Si和共晶Si,改善α-Al相形貌的目的。     

ZrO2纳米颗粒对Al-12.5%Si合金PEO陶瓷层性能的影响

采用外加ZrO₂纳米颗粒的电解液体系在Al-12.5%Si合金表面制备ZrO₂- Al₂O₃- SiO₂三相PEO陶瓷层。利用SEM和XRD对陶瓷层微观结构和物相进行分析,并对其隔热及热冲击性能进行测试。结果表明：ZrO₂纳米颗粒显著提高了膜层的致密度和结合性,并有效减弱了Si元素对PEO成膜的抑制作用,提高了成膜速率;三相PEO陶瓷层的主要物相为SiO₂及高温稳定相α-Al₂O₃和c-ZrO₂,其独特的微结构和成分致使ZrO₂纳米颗粒改性的陶瓷层具有良好的热防护性能和热冲击性能。     

Growth process and corrosion resistance of ceramic coatings of micro-arc oxidation on Mg-Gd-Y magnesium alloys

The regulation of ceramic coating formed by micro-arc oxidation on Mg-11Gd-1Y-0.5Zn (wt.%) magnesium alloys was investigated by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffractometer (XRD). The relation of phase structure and corrosion resistance of MgO coating formed by micro-arc oxidation in different growth stages was analyzed. The results showed that the growth of coating accorded with linear regularity in the initial stage of micro-arc oxidation, which was the stage of anodic oxidation controlled ...     

柔性空气室跳汰机膨胀气囊的气体流场动态特征

柔性空气室跳汰机因具备大型化应用的独特优势,逐 渐被业界所关注。气囊是柔性空气室跳汰机的关键部件,气 囊内气体的流动直接影响其膨胀变形,进而对上升水流的推 动力和颗粒脉动分层产生重要影响。为了掌握气囊内气体 流场的动态特征,建立气囊的几何模型,在网格划分和边界 条件设定的基础上,对气囊膨胀变形过程气体流场动态特征 进行了数值模拟研究。结果表明,气囊内气体压力、气体流 速均与静水压力、气囊变形密切相关;随着进气时间增加,径 向气体压力和轴向气体流速逐渐分布均匀,气囊四周壁面气 体流速较低,有助于气囊膨胀的对称变形,为床层水流稳定 脉动提供可靠保障;容积2.5L 的气囊,合适的进气压力和 进气时间分别为30kPa、0.23s。研究结果为气囊分析与设 计及保障柔性气囊安全运行和跳汰床层液位稳定性提供了 理论依据。     

机械合金化及热压烧结制备Fe-Cr-Mn基超细晶奥氏体不锈钢研究

采用高能研磨诱导的机械合金化方法制备了Fe-Cr-Mn基不锈钢合金粉末;对机械合金化粉末分别进行了退火和热压烧结,分析了退火过程中的相变规律,并对热压烧结获得的奥氏体不锈钢进行了组织和耐蚀性能研究。结果表明:机械合金化获得的不锈钢合金粉由亚稳态的纳米晶铁素体构成;退火/热压烧结处理后,铁素体逐渐转变为热力学上更加稳定的奥氏体,相变温度介于498℃到730℃之间;对机械合金化16 h的合金粉末在900℃、200 MPa条件下热压烧结1h获得了Fe-Cr-Mn基奥氏体不锈钢,其平均晶粒尺寸为亚微米级且表现出高硬度和良好的耐蚀性能,其HV硬度值约为5350 MPa、自腐蚀电位和自腐蚀电流密度分别为–0.28 V和1.43×10^-9A·cm^-2。     

Cu对Al-7Si-xCu-0.3Mg合金铸造性能的影响

采用单螺旋法和铸造性能多功能测试仪测定了铸造Al-7Si-xCu-0.3Mg(x=1.5%～3.5%,质量分数)合金的流动性、线收缩率和热裂倾向.结合Pandat相平衡软件计算相图、θ相(Al2Cu)的晶体结构特点和凝固显微组织的扫描电镜与能谱分析仪(SEM-EDX)分析,讨论了Cu含量对试验合金的流动性、线收缩率和热裂倾向的影响.随着Cu含量的同时,合金凝固时低熔点富Cu的共晶θ相(Al2Cu)明显增多,容易形成α(Al)枝晶骨架网,导致合金的流动性降低,线收缩率增加,热裂倾向增大.     

等通道挤压镁合金工艺的研究

采用等通道挤压(ECAP)对AZ91镁合金在预热温度为350、400、450、500 ℃下进行了2、4、6、8、10道次的挤压.采用光学显微镜和透射电子显微镜分析了试样经过不同的变形工艺的显微组织变化.结果表明,随着挤压道次和变形温度的增加,ECAP变形后的试样表面形态愈加平滑光洁,晶粒可细化到几微米,在透射电镜下观察ECAP后的显微组织,晶粒内部出现高密度位错,产生位错塞积.第二相粒子阻碍位错运动,从而促进动态再结晶,对细化晶粒起着重要作用.