Al-4.5Cu合金热裂倾向的研究

为解决高强度铝铜合金的热裂倾向 ,通过合金化手段 ,采用正交设计 ,研究了Ti、Ce、La、Bi等合金元素及其交互作用对Al- 4 .5Cu合金热裂倾向的影响。结果表明 :在铝铜合金中加入微量的Ti、Ce、La、Bi能不同程度地提高合金热裂抗力。其中Ti是作为变质元素起作用的 ,通过细化晶粒增大晶粒接触面积 ,提高液膜结合强度 ,从而提高热裂抗力 ;Ce、La、Bi是表面活性元素 ,通过改变晶粒生长过程以及枝晶形貌和晶粒间结合形式来提高抗力。Ce、La、Bi的交互作用对铝铜合金的热裂抗力也有显著影响 ,其最佳配比为 :Ce :La :Bi=0 .2 % :0 .15 % :0 .10 %。     

Mg-Sr合金及Mg-Al-Sr合金的微观组织研究与分析

Mg-Sr合金的变质效果和Mg-Al-Sr合金的耐热性能均与其组织有紧密关系。采用对渗法的原理,成功制备出Mg-Sr合金和Mg-Al-Sr合金,利用金相光学显微镜、电子扫描电镜、X射线衍射分析仪等先进测试技术对其微观组织进行深入的研究分析。研究结果表明:Mg-Sr合金的组织主要包括树枝状的基体相а-Mg和板条状、针状的共晶组织(а-Mg+Mg17Sr2);Mg-Al-Sr合金的组织则是细小树枝状初生а-Mg相和条状、片状共晶组织,其组成成分包括а-Mg相、共晶化合物Mg17Sr2、Mg12Al17、Al4Sr和Mg-Al-Sr三元化合物,其微观组织形态及共晶组织成分与Sr/Al的比值有关。     

Mg-Y-Si合金制备及组织分析

在热力学计算分析的基础上,用SiO2粉末和纯镁制备Mg-3%Si(质量分数)中间合金,并用光电直读光谱仪测定制备的中间合金Si的含量,表明其含量稳定且可控。用普通重力铸造法制备了Mg-2Y-1Si合金和Mg-3Y-1Si合金,该合金的铸态组织由α-Mg相、(α-Mg+Mg2Si)共晶组织以及在晶内、枝晶间少量分布的点状Mg24Y5相组成。通过对α-Mg晶格常数的计算及通过原子尺寸、电负性、晶体结构的对比,证明Y固溶在基体中形成固溶体。研究表明,Y通过依附在生长界面前沿,有效抑制基体的生长速度,细化基体组织,且随着Y添加量的增加,细化效果更加明显。     

GH4169合金开坯锻造中组织演变的数值分析

GH4169合金的大直径锻棒是生产燃气涡轮发动机涡轮盘等大尺寸锻件的重要材料。主要由开坯锻造工艺制备,得到组织均匀细小、性能优良的锻棒,显著地提高锻件的性能。开发了GH4169合金的微观组织预测系统,对GH4169合金开坯锻造过程中的组织演变规律进行三维热力耦合数值分析。     

基于主成分分析的合金加料回归模型的研究

用主成分分析的方法,对LF精炼炉合金加料的实际数据进行处理,建立合金加料多元线性回归模型,用另外的30组实际样本数据对模型进行预测验证,将预测结果同未进行数据处理所建立的合金加料多元线性回归模型预测结果进行比较,显示主成分分析后所建模型具有较好的预测效果。     

Cu-Pb 和Cu-Sn 二元合金的活度计算与分析

为解决溶液热力学高温实验中数据存在偏差的问题,对Cu-Pb 和Cu-Sn 二元合金的活度进行分析。根据 熔体组成元素的基本性质,建立活度计算模型,分析温度和二元合金中组元成分对活度的影响,利用Miedema 模型 预测二元合金的活度及活度系数,通过计算得出活度系数及活度,并与实验值进行对比。实验结果表明,计算结果 与实验结果符合很好。     

钨合金微观组织断裂分析计算

依据等强度设计思想,对高比重钨合金材料中微观组织开裂进行了分析,并根据等强度方程,计算了钨合金材料变形后钨颗粒临界长度ｌｃ 及钨合金材料的断裂强度。     

合金元素对断裂激活能的影响

研究了工业纯铁、Ａｌ合金、低碳锰钢三种材料的断裂时间与应力、温度的关系。结果表明：合金元素通过形成不同的固溶体而改变断裂激活能。置换固溶体可增加断裂激活能，并随着合金元素含量的增加而增大；间隙固溶体断裂激活能略有减少。断裂过程可分为热激活过程和非热过程两部分。     

合金元素对RS-PM Al-Li合金组织和性能的影响

本文采用快速凝固技术制备了四种不同合金的Al—Li合金粉末,粉末体经冷压、真空除气、真空热压致密化,之后热挤压成捧材。研究了合金元素Cu、Mg、Zr对合金组织结构与性能的影响。讨论了影响合金组织与性能的原因以及改善合金塑性的可能途径。     

基于有限元法对钛合金应力强度因子的研究

基于Ansys软件建立了含裂纹的钛合金拉伸试样的应力强度因子计算模型,并以理论计算值验证模拟值的准确性。结果表明,模型的计算模拟值与理论计算值的线性拟合率R为0.9802。该模型能够充分描述钛合金在各种施加载荷及缺陷长度下的应力强度因子变化规律,具有结构简单、收敛速度快、拟合精度高等优点。此外,通过研究施加载荷的应力强度及裂纹长度与应力强度的关系表明,裂纹长为75 mm是钛合金拉伸试样的一个敏感值。     

高效燃烧合金材料制备及产品成形技术研究

确定燃烧材料的选材方案,对高效燃烧合金颗粒的表面改性处理技术进行试验研究,分析压制成形过程中高效燃烧合金颗粒的运动、变形及产品密度、尺寸和强度的影响因素。研究表明,高效燃烧合金颗粒对汽油、煤油、天然植被和棉织等具有引燃功能,改性处理后高效燃烧合金颗粒的引燃温度有所提高,双向压制可以改善高效燃烧合金制品的密度和强度。     

元胞自动机法模拟Al-Cu单相合金凝固组织

改进模拟枝晶生长常用的二维元胞自动机模型,根据Al-Cu二元合金相图,拟合出固液分配系数和液相线斜率随温度变化的曲线方程,并将其耦合入改进的模型中。应用该模型模拟出金属凝固过程中单个、多个枝晶的生长形貌和溶质浓度分布,将模拟结果与固液分配系数和液相线斜率恒定时得到的结果进行对比分析。结果表明,改进后的模型实现了枝晶生长过程中固液相溶质浓度的分离,耦合曲线方程后模拟得到的溶质浓度分布更加均匀平滑,更符合凝固基本理论。     

铸造充型模拟快速算法模型研究

采用Patomkar和Spalding混和差分离散格式 ,应用近似盒迭代法建立了铸造充型模拟快速算法模型 ,该模型既保证了计算精度 ,而且由于避免了迭代引起的矩阵求逆 ,也加快了充型计算速度。     

基于Monte-Carlo方法含缺陷管道失效概率计算方法研究

基于应力-强度干涉理论和概率R6失效计算方法,通过Monte-Carlo模拟方法建立管道缺陷特征参数与随机数的对应关系,并建立含缺陷管道的失效概率计算方法:针对表面半椭圆裂纹的管道失效形式,当Monte-Carlo模拟次数达到1 000次时,其失效概率基本稳定,Pf=0.001 5;应用敏感性分析理论,分析各随机参数的分散性(变异系数)对含缺陷埋地输油管道断裂失效概率的影响。结果表明:断裂韧性的变化对管道断裂失效概率的影响最大,通过敏感性分析发现,屈服强度的影响最小。     

钨合金微观力学性能研究

钨合金微观性能的测定对钨合金的研究和设计有着极其重要的意义。以往对于微观性能的测试大都采用测量同种成分的单相材料的性能来代替实际复合材料的微观性能,而其结果与实际结果则存在着很大的误差。采用纳米压痕试验的方法,在钨颗粒与基体不分离的情况下测量其微观性能,分析试验结果,解释宏观现象。分析结果表明,在钨合金材料中,基体相并不是弱相,其对强度的贡献应重新认识。     

基于红外图像的飞机主体合金温度检测

为提高飞机主体合金温度检测精度,提出基于红外图像的检测方法。以38框BT20钛合金为样品,用瞬态气动热试验模拟系统采集图像,用改进的中值滤波算法预处理,去噪;选彩色种子区域生长法检测。结果表明:本方法可有效处理亮度过饱和,改善图像对比均衡性,增强检测质量;测温距离为7～8 m时,温度误差最低,为0.7℃;高温时检测精度最高为98%;最高去噪值为13.6 dB,高斯噪声去除好。