【摘 要】
:
Al-Si系铝合金是应用最广泛的活塞合金之一,在发动机工作时,活塞的顶部直接和高温燃气接触,承受较高的压力,活塞合金在高温和载荷的长时间作用下发生蠕变,严重影响活塞的使用寿命。本文以课题组前期开发的活塞铝合金为研究对象,分别向合金中单独添加和复合添加微量元素Sc、Ti、V、Zr。利用光学电镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、室温拉伸、高温拉伸、蠕变测试等分析测试手段,系统的研
论文部分内容阅读
Al-Si系铝合金是应用最广泛的活塞合金之一,在发动机工作时,活塞的顶部直接和高温燃气接触,承受较高的压力,活塞合金在高温和载荷的长时间作用下发生蠕变,严重影响活塞的使用寿命。本文以课题组前期开发的活塞铝合金为研究对象,分别向合金中单独添加和复合添加微量元素Sc、Ti、V、Zr。利用光学电镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、室温拉伸、高温拉伸、蠕变测试等分析测试手段,系统的研究了微量元素对活塞铝合金微观组织及性能的影响。分析了微量元素对合金中α-Al相、初生硅相、Al3Cu Ni相形貌和尺寸的影响,以及组织变化对合金力学性能的影响。在此基础上,系统地研究了合金的蠕变性能以及提高合金抗蠕变性能的机理。主要研究结果如下:(1)单独添加微量元素Sc、Ti、V、Zr后合金中的α-Al二次枝晶间距有不同程度的减小,其中加Sc合金枝晶间距最小,尺寸为11.61μm,相比基体合金的枝晶间距减小了31.9%。添加微量元素Sc或Ti后合金中生成了Sc2Ni7和富Ti相,这两个相包裹在初生硅周围,阻止初生硅长大,细化了初生硅,其中加Sc合金初生硅尺寸较基体合金减小了16.9%,加Ti合金减小了10.9%。此外,加Sc合金和加Zr合金中的Al3Cu Ni相发生了粒化现象。添加微量合金元素后合金的高温拉伸强度有不同程度的提高,其中加入Ti元素后合金的高温拉伸强度提高最多,提高了23.9%;(2)复合添加Sc+Ti、Sc+Zr、Sc+V后,合金中α-Al的二次枝晶间距和初生硅尺寸出现不同程度的降低,其中Sc+Ti合金降低幅度最大。Sc+Ti合金中出现了富Ti相、Al Si Ti相和Sc2Ni7相,合金中Al3Cu Ni相团簇分布较均匀,且分别和Sc2Ni7相和富Ti相相连,形成半封闭的网状结构;Sc+Zr合金中出现了(Sc,Zr)2Ni7相,Al3Cu Ni相以(Sc,Zr)2Ni7相为核心,呈放射状分布;Sc+V合金中出现了Sc2Ni7相和V5Si3相,Sc+V合金中的Al3Cu Ni相团簇分布较分散且尺寸较小。复合添加微量元素后合金的室温、高温抗拉强度较基体合金均有所提高,其中复合添加Sc+Ti的合金的室温强度与高温强度均为最高;(3)添加微量元素Sc、Ti、V、Zr均能提高合金的抗蠕变性能,其中在单独添加微量元素合金中加Sc合金稳态蠕变速率最低,较基体合金降低了一个数量级;在复合添加微量元素合金中Sc+Ti合金稳态蠕变速率最低,且低于加Sc合金,Sc+Ti合金的抗蠕变性能最佳。各组合金的蠕变机制均为位错攀移,断裂方式均为韧性断裂。加Sc合金和Sc+Ti合金中铝铜镍相粒化,形成许多颗粒状的纳米相Al2Cu,其中Sc+Ti合金中Al2Cu纳米粒子比加Sc合金中粒子数量更多,尺寸更小,故而Sc+Ti合金抗蠕变性能优于加Sc合金。当温度恒定时,合金的稳态蠕变速率随着外加应力的增加而增加,同时合金的蠕变寿命随之减少,其抗蠕变性能也随之下降。添加微量元素可以降低基体合金在高应力下的应力敏感度。
其他文献
习近平在中共十九大报告中创造性地提出“人与自然是生命共同体”,要“像对待生命一样对待生态环境,统筹山水林田湖草系统治理”,给出了处理人与自然关系的中国答案。习近平“生命共同体”相关论述建立在中国传统生态智慧的土壤上,以当代科学成果为科学支撑,以马克思主义生态思想为理论基础,是汲取历代领导人生态思想及总结中国实践经验所得出的新自然观。习近平“生命共同体”相关论述阐释了人作为自然中的一个要素,通过与自
随着全球化经济的发展,市场变得更加不稳定,企业面临的风险也变多。企业财务危机可能会让公司破产,使其陷入不利的境地。同时上市公司通常经济体量较大,在整个经济行业内有着重要的地位,有一定的社会影响力。牵一发而动全身,上市公司的财务危机会影响到国家的经济发展和社会稳定。因此,建立一个有效的财务预警模型是非常重要的。使用模糊积分融合单分类器模型,克服了传统统计技术和单预警模型的诸多缺点,不仅可以充分地利用
随着经济和城市化建设的发展,过去30年,中国快速成为全球最大的基建市场,桥梁、隧道、燃气管道等大型结构工程的数量达到了前所未有的规模,这些结构工程在建成服役后也带来了诸多的安全问题。因此如何对大型基础设施进行有效的健康监测具有重要意义。对于桥梁、隧道、油气管道、输电线路等设施的健康监测主要基于应变或温度监测来实现。传统的应变监测和温度监测主要依靠电阻式传感器进行点式测量,此类传感器由于其自身的电学
断裂力学主要研究含裂纹物体的强度和在外加荷载作用下裂纹的扩展规律,它能够为材料和结构的可靠性以及寿命提供理论指导。本文主要研究热压电材料和功能梯度热压电材料在均匀热流密度以及机电荷载下,裂纹尖端处的热电弹性场分布问题。主要获得以下成果:(1)研究了热压电体在均匀热流密度以及机电荷载下的Griffith裂纹问题。考虑裂纹内部介质物理性质的影响,扩展了热压电材料中的介质裂纹模型。利用傅立叶变换,将热电
随着时代的发展,企业间的兼并重组越来越频繁,尤其对于上市公司的股权并购,资产置换、剥离等。本文以中国平安(集团)股份有限公司(以下简称“中国平安”)为案例分析目标,基于资本资产定价模型(Capital Asset Pricing Model,CAPM)进行股权价值研究。希望对投资者、管理者和评估师研究其他上市公司的估值提供一些参考。目前,更为通用的股权价值估值方法是股权自由现金流量折现模型(Fre
中非关系自二战以来经历了时间与国际关系演变的双重考验终于走到了今天,中非关系取得了长足发展。随着“新丝绸之路经济带”的战略构想的提出,中非关系迎来了新的起点。随着中国一带一路倡议的布局、中国的“人类命运共同体”理念的提出、中非关系的全面升级等标志着中国“腾飞”迹象的一系列政策的出台,引来了以西方学者、政客为首的一大批国际形势评论员的关注。一系列污名化中国的论调频频出现,在中非合作论坛前后更是在非洲
随着现代汽车技术的发展,主动安全技术也越来越受到重视。四轮转向汽车在低速行驶时能有效降低汽车转弯半径,提高机动性;高速行驶时,能减小汽车的质心侧偏角,有效提高汽车的
随着Web2.0技术的发展,互联网传统的单向信息传播模式逐渐演化为新的互动交流模式,在线问答社区在传统的知识搜索与服务的模式的基础上,以知识交互的方式实现了集体智慧的整合与应用。用户可以通过自然的谈话方式来寻求信息,并且可以得到快速回答。在电子商务平台,在线评论是消费者购物信息的主要来源,由于其信息质量参差不齐,一定程度上已经不能满足消费者个性化信息需求,因此,国内外的各大电商平台纷纷上线了问答功
煤矸石属固废,堆积的煤矸石既占用土地又污染环境,因为其主要成分是Al2O3、SiO2,另外还含有数量不等的Fe2O3等,若能充分利用起来,将是一批宝贵的财富。虽然水处理方法随着科
随着人工智能和信息互联网技术的快速推进和发展,以图像的方式传递信息的技术已经广泛地融入应用到了人们的日常生活中。当然,大量的图像信息也为图像处理技术的带来了极大的机遇和挑战。图像描述作为现代计算机自然视觉语言处理领域中一个最具有代表性的重要问题,可以通过图像描述模拟人类自底向上和自顶向下的自然视觉注意力和机制,结合现代计算机视觉领域和自然语言处理领域,高效准确地分析和描述计算机图像中传递的图像信息