高温退火对1235工业纯铝电磁超声铸轧板坯组织性能的影响

500℃高温退火2 h(保温后炉冷到室温出炉)处理了在电磁超声外能场下获得的1235工业纯铝板坯。研究了其微观组织、力学性能,对其进行了断口扫描,并和添加Al-Ti-B添加剂的1235工业纯铝板坯的组织性能进行了比较。结果显示,电磁超声1235工业纯铝板坯比添加Al-Ti-B添加剂的板坯的晶粒要小且均匀,伸长率更高。     

超声对7050铝合金凝固组织影响的数值模拟

采用Procast-CAFE模块,建立了7050铝合金形核和晶粒生长的数学模型,模拟了7050铝合金在不同功率超声作用下组织的演化过程。结果表明,随着超声功率增大,熔体形核率增大,晶粒细化效果更好,组织分布更均匀,平均晶粒尺寸更小。模拟结果与试验结果符合。     

高温退火对1235工业纯铝电磁超声铸轧板坯组织性能的影响

在电磁超声外能场下获得1235工业纯铝板坯,并对其进行500℃×2 h(保温后炉冷到室温出炉)高温退火处理。研究了微观组织、力学性能并对其进行了断口扫描,并和添加Al-Ti-B添加剂的1235工业纯铝板坯经过同样退火过程的组织性能进行比较。结果显示:高温退火后电磁超声1235工业纯铝板坯比添加Al-Ti-B添加剂的板坯高温退火后的晶粒要小且均匀,伸长率更高。     

铝熔体中超声声流的数值模拟

研究了超声声流在铝熔体中作用的基本原理,利用粘性可压缩流体的流体动力学理论,在4个假设条件下推导出超声声流在铝熔体中的数学模型。通过Matlab对数学模型进行数值计算,得到超声声流在铝熔体中的速度分布、应变速率以及剪切力分布,定量的分析了超声声流对铝熔体凝固过程的影响,为铝合金的超声连铸提供了理论依据。     

磨削白层特性及其与声发射信号的相关性

磨削白层严重影响零件的服役性能和寿命。为了研究磨削白层的物理本质,揭示磨削白层特性与声发射信号频谱幅值的相互关联,开展了淬硬GCr15轴承钢磨削实验,观测了磨削白层特性,揭示了磨削机械挤压和磨削热的耦合作用下声发射信号频谱规律。研究表明,白层组织更加致密,耐腐蚀性更强,显微硬度高于暗层与基体组织;磨削白层受到磨削温度与塑性形变的协同影响,当磨削温度低于工件材料名义相变温度时,在剧烈的塑性变形诱导下,磨削表面也会出现白层,当磨削温度超过名义相变温度时,白层厚度会突增;磨削时声发射信号受机械挤压应力和热应力效应协同影响,低频段幅值主要取决于机械挤压应力,高频段幅值主要受热应力效应影响,当磨削温度超过名义相变温度时,工件材料分/原子内能显著增大,进而产生无序高频振动,从而高频段幅值急剧增大。揭示了声发射信号高频段幅值与白层厚度之间关联关系,磨削过程中根据高频段幅值是否出现突变,可以判断磨削表面和亚表面是否出现相变及产生厚的白层。为白层厚度可控的磨削提供了在线监测方法。