高能超声处理Al-1Si合金凝固组织分析

采用高能超声处理Al-1Si合金熔体,借助金相显微镜和电子探针进行组织分析,并测定合金的熔化潜热,分析了熔体中超声空化效应和声流效应影响凝固过程的机理。结果表明,试样晶粒平均尺寸由超声处理前的94μm减小到超声处理后的34μm;合金试样的熔化吸热量由263.90J/g降低为159.81J/g,在熔体中施加高能超声显著改善了合金成分的均匀性并细化了晶粒。     

水平电磁连铸空心铜管坯组织和性能研究

提出在中试水平的空心铜管坯水平连铸过程中施加工频电磁场,分析其对铜管坯组织和性能的影响.结果表明：与未施加电磁场时相比,施加电流强度为140A的工频电磁场后,水平连铸空心铜管坯的组织显著细化,平均晶粒度由未施加磁场时的3.1提高到8.3,周向组织均匀性也得到明显改善;抗拉强度提高40%左右,延伸率提高50%左右.     

一种制备纳米复合镀层的新方法

研究了一种制备纳米复合镀层的新方法--在直流电镀过程中对电镀液施加强磁场以代替机械搅拌来制备Ni/Al2O3纳米复合镀层,考察了镀层的结构,并对镀层性能进行了研究.结果表明,在强磁场下可以制得纳米复合镀层;与未加磁场的纯镍镀层相比,施加磁场后镀层的晶体结构发生了择优取向;当磁场强度为8T时,复合镀层的磨损率仅为纯镍镀层的25%,其耐蚀性与Q235钢相比提高56.3%,与纯镍镀层相比提高46.8%.强磁场对电镀液起到较好的搅拌作用,通过影响镀层中纳米微粒的含量,使镀层结构发生变化,进而影响镀层的性能.     

多晶硅的真空感应熔炼及定向凝固研究

以工业硅为原料进行了多晶硅的真空感应熔炼及定向凝固研究，用自行设计的真空定向凝固设备制备了多晶硅铸锭。金相显微镜观察显示铸锭的显微组织为粗大的柱状晶，经电感耦合等离子体发射光谱仪分析，其纯度由99．50％提高到99．86％，各种杂质含量都有所减少。     

磷对CVD法制备碳纳米管纯度及形貌的影响

研究了磷元素对CVD法制备碳纳米管的影响．实验发现,适量地添加磷元素可以起到改善纳米铁颗粒催化作用的效果,提高碳纳米管的纯度．TEM检测发现,磷元素的添加对碳纳米管的形貌有很大的影响,含磷纳米铁颗粒可以催生出链节状碳纳米管、铁纳米线填充的碳纳米管和竹节状碳纳米管,并提高了管壁石墨晶化程度．     

新型NixTi24Zr12Nb10Ta12Mo5W5高熵合金含能结构材料的组织及力学性能

设计并使用真空电弧炉制备了Ni_xTi₂₄Zr₁₂Nb₁₀Ta₁₂Mo₅W₅(x=5, 10, 15, 20, 32, 35)高熵合金含能结构材料。采用XRD、EPMA、万能试验机等手段研究了不同Ni含量下合金的相组成、微观组织及力学性能。结果表明,随着Ni含量增加,合金的微观组织由BCC1+BCC2+Ni₁₀Zr₇+Unknown四相结构转变为BCC1+BCC2+Ni₁₀Zr₇+Unknown+FCC五相结构;当x=20时合金呈现出最佳的强塑性匹配,屈服强度为1 653 MPa,压缩伸长率约为19%;随着Ni含量增加,合金硬度先升高后降低,当x=20时合金硬度(HV)达到最大值为592。     

一种兼具优异软磁性能和耐腐蚀性能的高熵合金（英文）

耐腐蚀性能差限制了大多数软磁材料在腐蚀环境中的应用,尤其是海洋环境.因此,提高软磁材料的耐腐蚀性能是其在海洋环境工业应用的关键.然而,磁性能和耐腐蚀性能之间存在矛盾关系,耐腐蚀性能的主要贡献元素Cr的反铁磁性会严重损害合金的磁性能.本研究开发了一种兼具优异力学性能和耐腐蚀性能的软磁高熵合金(Fe_2.25Co_1.25Cr)₉₄Al₆,其综合性能优于绝大多数已报道的传统和高熵合金软磁材料.该合金的饱和磁化强度高达141.88 emu g^-1,矫顽力仅有2.9 Oe;其在模拟海水中的耐腐蚀性能优于大多数已报道的软磁高熵合金和传统304不锈钢;同时,该合金还具有优异的力学性能,屈服强度高达1.1 Gpa,压缩断裂延伸率超过33%,硬度高于469 HV.这种新型的耐蚀软磁高熵合金有望满足海洋环境中的使役要求,解决软磁材料在海洋腐蚀环境下的使役难题.     

强磁场对亚共晶铝-硅合金变质处理的影响

研究了强磁场对亚共晶铝-硅合金变质处理的影响。对Al-6Si亚共晶铝．硅合金进行Na盐变质处理后,重熔并在720℃下保温20min时,如果不施加强磁场,共晶Si呈粗大的针片状,长度和分布不均匀,凝固组织为未变质组织,即发生了重熔失效的现象。施加强磁场的条件下,共晶Si仍呈细小的颗粒状,凝固组织仍与第一次变质后相当,没有发生重熔失效的现象。分析认为重熔失效是Na的氧化和烧损以及凝固过程中对流的共同作用的结果。而施加强磁场的条件下,合金的变质组织得以保持是由于强磁场强烈抑制了熔体对流的。对固态下的合金施加强磁场对变质组织没有产生影响。     

应变速率对QT450-10球墨铸铁热塑性及石墨颗粒的影响

利用Gleeble-1500热模拟机研究了QT450-10球墨铸铁在不同压缩应变速率下的热塑性行为。结果表明:随着应变速率的增加,球墨铸铁在950℃下的极限压下量呈递减趋势。流变曲线随着真应变的增加,迅速达到一峰值后发生软化,即存在动态再结晶行为。利用光学显微镜观察了微观石墨球在明/暗场中的形貌,发现石墨颗粒在三向不等压应力作用下具有一定的塑性,但是应变速率对石墨颗粒的形貌及分布的直接影响并不明显。     

原位生成TiB2/ZA27复合材料的组织与耐摩擦磨损性能

以铝熔体为载体,采用混合盐反应法生成形状规则、尺寸细小的TiB2颗粒,再传递到ZA27合金中,获得TiB2/ZA27复合材料。通过金相显微镜、XRD、SEM、EDS和摩擦磨损试验等分析方法测试了复合材料的微观组织和耐摩擦磨损性能。结果显示,TiB2颗粒在TiB2/ZA27复合材料中分布均匀,平均直径小于3μm。TiB2颗粒的加入对基体组织有显著的细化效果,并随着TiB2颗粒含量的增加,复合材料的耐摩擦磨损性能相比于基体材料有明显提高。