增强颗粒形状、体积分数及分布对原位自生TiC/AZ91复合材料失效行为的影响

采用图像处理、识别技术和边缘提取技术,获取TiC/AZ91复合材料真实的颗粒形貌和分布,构建了含有不同颗粒形状、不同颗粒体积分数及分布的有限元数值计算模型。借助ABAQUS有限元软件研究拉伸过程中增强颗粒不同形状、体积分数和分布对TiC/AZ91复合材料应力分布影响,探讨材料失效行为的影响规律及机制。结果表明:与圆形颗粒相比,增强颗粒为正方形时,复合材料失效面积最大,失效最为严重;增强颗粒体积分数越大,复合材料更容易产生失效;颗粒团聚比颗粒均布增强效果差,颗粒团聚与颗粒均布的失效面积比值(y)和拉伸载荷(x)之间呈线性关系:y=-0.041x+6.54。     

Ti对SPS烧结Nb/Nb5Si3复合材料组织和性能的影响

以Nb、Si和Ti粉末为原料,采用放电等离子烧结(SPS)技术对Nb-20Si、Nb-20Si-5Ti、Nb-20Si-15Ti和Nb-20Si-24Ti材料进行原位合成。利用扫描电镜(SEM)、电子探针微区分析(EPMA)和X射线衍射(XRD)等手段对材料的组织结构进行分析,探讨Ti对复合材料组织和性能的影响规律。结果表明,Ti元素的加入使得复合材料中Nb5Si3相转变成(Nb,Ti)5Si3,随着Ti加入量的增加,组织中出现了单质的Ti相,当Ti含量达到24%时,组织中还会出现Nb3Si相;同时Ti的加入会降低复合材料的硬度,提高其高温抗氧化性能。     

电渣熔铸钢锭应力场的模拟研究

针对电渣熔铸钢锭各部位温差大,易产生热应力及测量困难的特点,采用大型有限元分析软件ANSYS对电渣熔铸过程中不同冷却水流量时的钢锭应力场进行了模拟研究。结果表明,随着冷却水流量增加,钢锭底部最大等效应力和轴向应力均增大。模拟结果与实际相吻合,运用此模型可预测钢锭应力场状况,指导实际生产。     

电渣熔铸渣池深度对钢锭等效应力场影响的模拟

针对电渣熔铸钢锭各部位温差大,易产生热应力及测量困难的特点,采用大型有限元分析软件ANSYS,对电渣熔铸过程中不同渣池深度时的钢锭等效应力场进行了模拟研究,得出钢锭最大等效应力与渣池深度之间存在二次函数关系。模拟结果与实际相吻合,运用此模型可预报钢锭应力场状况,对实际生产提供参考。     

电渣熔铸过程电流大小对金属熔池影响的数值模拟研究

电渣熔铸过程中,金属熔池深度直接影响熔铸件的结晶,从而影响钢锭的质量。本文借助大型通用有限元软件AN-SYS,对不同电流大小时的金属熔池进行了模拟研究,得出金属熔池深度与电流大小之间存在一次线性函数关系的结论。模拟结果与实验值吻合较好。运用此模型可预报金属熔池状况,指导实际生产。     

电渣熔铸钢锭应力场的模拟研究

针对电渣熔铸钢锭各部位温差大、易产生热应力及测量困难的特点，采用大型有限元分析软件ANSYS对电渣熔铸过程中钢锭温度场和应力场进行了模拟研究，模拟结果与实际相吻合，并以此研究了钢锭的温度场及应力场分布，为电渣熔铸的实际生产提供了科学依据。     

电渣熔铸中电流对自耗电极端部锥角影响的研究

电渣熔铸就是利用大电流通过渣池区域而产生的高温将自耗电极逐渐熔化的过程,自耗电极与渣池的接触界面是整个熔铸系统能量的入口,其形貌对熔铸过程的分析和研究非常重要.研究了在不同熔铸电流情况下自耗电极的熔化机理,模拟再现了自耗电极在高温渣池内的熔化流动且在末端形成锥形的过程,并进行了试验验证.通过对熔铸电流与自耗电极末端锥角的关系研究,为实际生产中优化工艺参数和提高生产效率提供了重要依据.     

基于ANSYS的电渣熔铸渣池热电场模拟的载荷处理

基于ANSYS软件,对电渣熔铸过程中各种边界条件进行了处理,如电渣熔铸电载荷的处理、热载荷的处理,特别是对渣池的结晶器、自耗电极与大气、渣池与大气、渣池与金属熔池之间的边界进行了载荷处理,并利用自耗电极熔化率验证了模拟结果是正确的,载荷处理也是合理的.     

半固态2A12铝合金部分重熔组织的演变

对低压脉冲磁场技术制备的2A12铝合金半固态坯料进行部分重熔,利用光学显微镜和图像分析仪等,对半固态坯料部分重熔微观组织的演变进行了研究.结果表明,随着加热温度的提高或保温时间的延长,坯料的平均晶粒尺寸增大,重熔液相增加,晶粒的圆整度提高.最佳的部分重熔工艺参数如下:加热温度为620℃左右,保温时间为20～40 min.形成初生α-Al晶粒为均匀的近球形颗粒,平均晶粒尺寸为116～120 μm,液相率在40％左右,适合于半固态触变成形.组织演化机制分析表明,部分重熔的初期阶段,重熔液相较少,晶粒主要通过凝并快速长大;随加热温度的升高和保温时间的延长,重熔液相增加,晶粒主要通过原子扩散慢速长大并发生球化.     

Cu对Mg-Zn-Y合金组织和力学性能的影响

以Mg93Zn6Y1合金作为研究对象,主要研究了Cu对铸态Mg93Zn6Y1合金组织和力学性能的影响。结果表明,Cu的引入使得Mg93Zn6Y1合金的铸态组织得到显著细化。铸态Mg91.5Zn6Y1Cu1.5合金中的共晶组织[α-Mg+I-Mg3Zn6Y相+MgZnCu相(Laves相)]呈连续网状分布在枝晶和晶界间。合金的室温和高温(200℃)力学性能均得到提高。室温和高温下,铸态Mg91.5Zn6Y1Cu1.5合金的抗拉强度和伸长率分别为178 MPa、3.8%和153 MPa、10.6%,相比基本合金,分别提高了10.5%、40.7%和26.4%、49.3%。