【摘 要】
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采用ABAQUS有限元软件对40Cr/Q345B双金属在不同变形温度、应变速率和变形量下进行热压缩模拟研究,分析热压缩过程中双金属界面等效应变、残余应力和温度场的变化,探讨变形参数对界面复合效果的影响.结果 表明,热压缩温度较高时,双金属界面的回复和再结晶程度增大,有利于界面结合;增大变形量可以增加界面结合程度;减小应变速率使热压缩复合时间增加,界面反应更充分,进而提高界面结合效果;通过正交试验法确定了最佳试验参数,变形温度为1150℃、应变速率为0.1 s-1和变形量为65％.结果 发现,双金属结合界面
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采用ABAQUS有限元软件对40Cr/Q345B双金属在不同变形温度、应变速率和变形量下进行热压缩模拟研究,分析热压缩过程中双金属界面等效应变、残余应力和温度场的变化,探讨变形参数对界面复合效果的影响.结果 表明,热压缩温度较高时,双金属界面的回复和再结晶程度增大,有利于界面结合;增大变形量可以增加界面结合程度;减小应变速率使热压缩复合时间增加,界面反应更充分,进而提高界面结合效果;通过正交试验法确定了最佳试验参数,变形温度为1150℃、应变速率为0.1 s-1和变形量为65％.结果 发现,双金属结合界面元素扩散充分,结合层厚度约为22μm,界面冶金结合良好.
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为了准确计算压铸喷雾过程中模具温度场,模具与喷雾介质之间的界面传热系数(IHTC)是极其重要的热物性参数.进行了不同喷雾压力下的喷雾试验,记录了H13钢板整个喷雾冷却过程的温度变化.基于非线性估算法求解了不同喷雾参数下的IHTC.研究了喷雾冷却过程中的界面形貌及传热特性,并讨论了喷雾压力对IHTC的影响.结果 表明,界面可分为湿区和干区,其中前者会显著影响界面传热行为.研究发现,高喷雾压力对提高IHTC的峰值有积极作用,但阻碍了湿区的扩展并延长了IHTC达到峰值的时间.
近年来,镁合金因为其更高的比强度和比刚度引起了广泛的关注.然而,由于镁合金的塑性和韧性较低,以及室温下成形性差,限制了其应用范围.镁合金的成形性和延展性可以通过添加一些元素来改善,如Zn和Ca元素.Mg-Zn-Ca系合金,由于其低成本、良好的沉淀硬化性能和抗蠕变性,以及良好的生物降解性,受到越来越多的关注.介绍了Mg-Zn-Ca合金近几年来的研究进展,并对国内外Mg-Zn-Ca合金的材料研究、合金化以及加工方法等进展做了总结,随后对Mg-Zn-Ca合金的发展进行了展望.
采用冷压法制备了Fe含量为5％(质量分数,下同)的Al粉和Fe粉压坯,确定了制坯压力对压坯密度的影响;采用固相烧结法制备了Al-5Fe合金;采用SEM、EDS和显微硬度等手段研究了压坯在烧结过程中的组织演变与显微硬度的变化趋势.结果 表明,压坯密度随制坯压力快速提升,当制坯压力达到500MPa后,密度增加变缓;500℃下保温30 min不能使压坯烧结,未出现Al3Fe金属间化合物;保温45 min或更长,粉末压坯被烧结,合金中形成平均尺寸为10～15αm的颗粒状Al3Fe金属间化合物,组织较铸态明显细化,
可降解镁合金作为生物材料具有良好的应用前景,首先综述了可降解镁合金作为生物材料存在的突出问题;其次,介绍了合金化和表面改性两种方法在提高镁合金降解性能和生物活性等方面的应用;随后,介绍了镁合金作为可降解心血管支架和骨修复材料的研究进展;最后,对可降解镁合金的研究进展进行了总结和展望.
为解决Al-Bi-Sn难混溶合金易产生宏观偏析的问题,研究了添加Ti元素和提高冷速改善Al70Bi15Sn15合金凝固组织的作用,分析了富Bi-Sn弥散相的形态、尺寸与宏观偏析.结果 表明,随着凝固冷却速率提高,合金中的富Bi-Sn弥散相尺寸细化,宏观偏析减轻;添加Ti元素后,Al-Bi-Sn合金原位生成了棒状的硬质化合物Al3Ti,在基体中交错分布,阻碍了Bi-Sn弥散相液滴的碰撞凝并,抑制其长大,液滴尺寸细化,且液滴形状由椭圆形转变为圆形.此外,Ti元素添加还降低了共晶组织凝固温度,同时弥散分布的硬质
以M40J碳纤维编织叠层穿刺结构预制体,选用ZL301为基体合金,采用真空压力浸渗法制备4种不同编织参数的叠层穿刺Cf/Al复合材料,研究了穿刺结构参数(Z向纱线规格和穿刺针距)对Cf/Al复合材料微观组织及拉伸性能的影响,并分析了其断裂变形行为及拉伸断口处形貌特征.结果 表明,穿刺结构参数对Cf/Al复合材料微观组织及性能影响显著,单股、3 mm/针的Cf/Al复合材料的平均抗拉强度为623MPa,单股、4 mm/针的Cf/Al复合材料的为353.3MPa,为4种结构中最低,双股、3 mm/针的Cf/A
采用化学镀覆的方法对SiCp表面进行镀Cu处理,以2024铝合金为基体,通过直热法粉末触变成形工艺制备了SiCp体积分数为60％的Al基复合材料,研究了Cu镀层对复合材料显微组织、相组成、断裂行为、抗弯强度和热膨胀系数的影响.研究发现,SiCp经过镀Cu处理后,复合材料的组织由AlCu、Al2Cu为主的金属间化合物组成,对复合材料的性质和性能产生了较大影响.新相Al-Cu、Al2Cu的出现,显著降低了复合材料的热膨胀系数.与未镀Cu的SiCp/2024Al复合材料相比,镀Cu后复合材料的致密度为99.15
在准晶增强Mg93Zn6Y1合金中添加Ca,研究了Ca含量对合金凝固组织和力学性能的影响.结果 表明,添加Ca能够显著改善合金的凝固组织.随着Ca含量增加,合金中初生α-Mg相的晶粒尺寸逐渐降低,第二相形貌由粗大的骨骼状转变为不连续网状,其体积分数也逐渐减小.另外,随着Ca含量增加,合金的室温力学性能逐渐提高.当添加0.4％的Ca时,合金的抗拉强度和伸长率分别达到221MPa和4.2％,和未添加Ca的合金相比分别提高了66.2％和90.9％.
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