7075铝合金表面激光熔覆Ti/TiBCN复合涂层的组织及性能

采用激光熔覆技术在7075铝合金表面制备了Ti/TiBCN复合涂层,研究了工艺参数对复合涂层的微观组织及性能的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)研究了Ti/TiBCN复合涂层的相组成和微观组织;利用显微维氏硬度计和往复摩擦磨损试验机研究了Ti/TiBCN涂层的性能。结果表明:当激光功率1 000 W,扫描速度3 mm/s,送粉率300 mg/min时,Ti/TiBCN复合涂层质量最好。涂层上部由树枝晶和部分胞状晶组成,涂层中部为等轴晶,涂层下部呈现球形的TiBCN颗粒。与铝合金基体相比,涂层的平均硬度为519.4 HV0.2,是基体(~120 HV0.2)的4.3倍;涂层的平均摩擦因数为0.208,约是基体(0.442)的1/2;涂层磨损损失量为2.7 mg,约是基体(8.2 mg)的1/3。     

SiC对流变轧制Mg-3Sn-1Mn-xSiC复合材料组织性能的影响

利用剪切/搅拌与流变轧制制备了Mg-3Sn-1Mn-xSiC(质量分数/%)复合板材,研究了SiC对流变轧制Mg-3Sn-1Mn-xSiC复合材料组织性能的影响.结果表明:经过活化处理的SiC颗粒在Mg-3Sn-1Mn-xSiC复合材料内部分布较均匀;SiC颗粒可促进Mg-3Sn-1Mn-xSiC复合材料在凝固过程中Mg2Sn相异质形核,Mg2Sn相在SiC颗粒表面形核长大;同时,SiC颗粒可促进Mg-3Sn-1Mn-xSiC复合材料在凝固过程中α-Mg晶粒的细化与球化,随着SiC含量增加,α-Mg晶粒平均直径和圆度逐渐减小.制备的Mg-3Sn-1Mn-10SiC复合板材抗拉强度和伸长率分别达到242±4MPa和7.6±0.3%,比相同条件下制备的Mg-3Sn-1Mn合金板材的抗拉强度和伸长率分别提高了38%和36%.     

WSP流变铸造与球化处理对Al-18%Si-5%Fe合金组织和性能的影响

提出了波浪形倾斜板流变铸造(WSP)装置制备过共晶Al-Si-Fe合金的方法,对Al-18%Si-5%Fe合金流变铸造与球化处理进行研究。结果表明,WSP流变铸造可以明显改善合金中初晶硅、Al18Si10Fe5和Al8Si2Fe相的形貌。随着浇注温度降低,各相趋于细化和球化。WSP流变铸造过程中合金组织的形成源于3种机制:结晶雨带来的晶核增殖,斜板强冷却作用下晶体抑制生长和流动剪切作用下晶体破碎。WSP流变铸造与球化处理进一步改善Al-18%Si-5%Fe合金组织,合金维氏硬度达到87.5。在干摩擦条件下Al-18%Si-5%Fe合金的磨损率达到5.4 mg/h。     

Mg-3Sn-1Mn合金连续流变成形组织形成机理

利用连续流变成形实验机制备断面为5 mm×50 mm的Mg-3Sn-1Mn镁合金型材,研究辊靴型腔中的合金组织及其形成机理。结果表明:合金熔体首先在轧辊和靴子表面异质形核。当轧辊表面比较粗糙时,合金在轧辊表面异质形核能力较强,利于枝晶的形成;在轧辊剪切/冷却作用下,枝晶发生破碎形成自由晶,枝晶破碎主要由枝晶臂剪切断裂机制和枝晶臂熔断机制引起;自由晶在生长过程中,由于合金熔体内部的层流剪切作用,自由晶进一步被破碎,晶粒周围溶质分布趋于均匀,其散热择优方向也不明显,沿各个方向生长机会均等,晶粒以球状晶或等轴晶形式长大。     

高校实验班传热学双语教学模式研究与实践

传热学是材料加工、机械、电子、化工和土木工程等学科的重要专业基础课,具有较强的国际通用性。传热学双语教学能够使学生深入理解传热学的基础理论,为开展相关领域的学习和科研打好基础;有利于培养具有国际竞争力的人才,提高学校的国际化程度和整体竞争力。本文分析了目前高校实验班传热学双语教学中存在的问题,提出了教学模式的改革建议。     

6201铝合金管材连续流变扩展挤压过程中温度场和流场的数值模拟(英文)

利用自行设计的连续半固态扩展挤压成形装置制备6201铝合金管材,并采用数值模拟研究此过程的温度场和流场分布规律。结果表明:辊?靴型腔内合金的温度从入口到出口处逐渐降低,等温线向轧辊侧偏移,金属流动速度沿工作辊表面向辊靴表面依次递减。在扩展挤压模具内,合金呈放射状填充到模具中,温度由入口到出口处逐渐降低,且模具扩展腔中心的温度高于壁面的温度。分流孔中心位置和焊合部位对应的成形管材截面流线密集,此处相应的金属硬度也高,在两者之间出现8条流线的舒缓过渡带。为制备表面质量良好的6201铝合金管材,合理的浇注温度为750～780°C。     

二次加热过程中半固态AZ31镁合金的显微组织演变

利用波浪形倾斜板振动技术制备AZ31镁合金半固态坯料,获得较为理想的球形或近球形晶粒组织。结果表明:随二次加热温度的升高和保温时间的延长,半固态组织中的液相体积分数增大,固相逐渐长大并球化;AZ31镁合金580℃和610℃时二次加热组织均不适合半固态触变成形;适合触变成形的二次加热最优工艺为590℃保温40～60 min、或者600℃保温30 min;此条件下获得的平均晶粒直径为58～61μm,固相率为87%(体积分数)左右。晶格扩散机制对二次加热原子扩散起主导作用,是造成合金固相颗粒尺寸变化的根本原因;固液界面张力是造成颗粒形状球形或近球形变化的重要原因。     

半固态合金强流变轧制单位轧制压力分布的数学模型和理论研究

建立了半固态合金强流变轧制过程封闭矩形孔型中单位轧制压力分布的数学模型,并以AZ91D镁合金为例,通过计算研究了轧制带材厚度,带材宽度和轧辊半径对单位轧制压力分布的影响规律.结果表明,强流变轧制带材的厚度越小,宽度越窄,单位轧制压力峰值越大,平均单位轧制压力也越大;随着带材厚度减小,单位轧制压力峰值向出口移动,而随着带...     

Effects of deformation parameters on formation of pro-eutectoid cementite in hypereutectoid steels

Brittle pro-eutectoid cementite that forms along prior-austenite in hypereutectoid steels is deleterious to mechanical properties. The optimum process parameters which suppress the formation of pro-eutectoid cementite in hypereutectoid steels with carbon content in the range of 0.8%-1.3% in mass fraction, were investigated. Pro-eutectoid cementite formation is effectively hindered by increasing the deformation temperature and decreasing the amount of strain. Transformation at lower temperatures close to the nose of the cooling-transformation diagram also reduces the tendency of the formation of pro-eutectoid cementite. Control of prior-austenite grain size and grain boundary conditions is important. Due to larger number of nucleation sites, finer prior-austenite grain size results in the acceleration of transformation to pro-eutectoid cementite. However, large prior-austenite and straight boundaries lead to less nucleation sites of pro-eutectoid cementite. The cooling rate and carbon content should be reduced as much as possible. The transformation temperature below 660 °C and the strain of 0.5 at deformation temperature of 850 °C are suggested.     

稀土元素在医用镁合金中应用的研究进展

由于良好的生物相容性,镁合金成为近来研究的热点医用合金,但是较低的耐蚀性制约了其应用的广泛性。稀土元素由于独特的结构,在改善合金组织及性能方面有着重要的作用。简述了稀土元素在镁合金应用中的优势,介绍了稀土元素对生物医用镁合金的组织、力学性能和耐蚀性能的影响以及其作为植入材料植入人体后细胞的毒性反应,并展望了稀土元素在医用镁合金方面的应用前景和发展方向。