焊后热处理对7075铝合金搅拌摩擦焊接头组织及性能的影响

使用搅拌摩擦焊（FSW）设备对厚度为6 mm的7075高强铝合金平板进行对接试验。采用不同热处理工艺（固溶温度、时效时间）对接头进行热处理,并对不同热处理工艺下的接头进行微观组织观察和显微硬度测试。研究结果表明：7075铝合金FSW接头由焊核区（WNZ）、热机影响区（TMAZ）及热影响区（HAZ）组成,WNZ为细小均匀的等轴晶组织;热处理后接头WNZ部分晶粒发生粗化;随着固溶温度的升高,晶粒粗化程度增大;随着时效时间的延长,WNZ晶粒粗化程度变化不明显;FSW接头显微硬度分布呈“W”型,热处理后接头显微硬度均有不同程度的升高,随着时效时间的延长,接头的显微硬度先增大后减小;固溶温度490 ℃、时效温度120 ℃、时效时间24 h是厚度为6 mm的7075铝合金FSW接头的最佳热处理工艺参数。     

Ce对铝锌合金组织和性能的影响

研究了单独添加稀土元素Ce对铝锌合金组织和硬度的影响,并对其细化的机理进行探讨。结果表明:加入适量的稀土Ce能使合金的显微组织得到明显细化,初生富铝α相由粗大的树枝晶转变为细小均匀的等轴晶,等轴晶尺寸约为25~45μm;合金硬度先增加后减小,当稀土Ce含量为0.2%时,硬度达到最大,Ce元素主要分布于晶界,并以金属间化合物形式存在。     

退火T2纯铜单向拉伸损伤本构模型的研究

利用SEM、OM、MTS试验机等分析和测试了T2纯铜薄板的显微组织和力学性能,研究了晶粒尺寸和临界损伤因子对T2纯铜力学行为的影响,建立了T2纯铜的双线性弹塑性本构模型,量化了晶粒尺寸和微观组织演变对宏观力学行为的影响.结果表明,在其他变形条件相同的情况下,随着晶粒尺寸的增大,材料的屈服强度和抗拉强度减小.T2纯铜的强度随着临界损伤因子的增大而提高.晶粒尺寸和临界损伤因子相同时,材料的形状因子随着应变的增大具有相似的增大趋势.模型得到的预测值与实验值具有较高的一致性,可以准确的揭示T2纯铜在不同退火温度下宏观变形与微观组织演变之间的关系.     

稀土元素Er对高锌铝合金组织和性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X衍射射线分析仪(XRD)、显微硬度计等仪器研究了加入不同含量的稀土元素Er对高锌铝合金(Al Zn32)的铸态组织及硬度的影响规律,并分析探讨了其作用机理。研究结果表明,添加适量的稀土元素Er能有效细化高锌铝合金的铸态组织,粗大的初生富铝α等轴晶晶粒转变为细小、均匀的等轴晶晶粒;合金的等轴晶晶粒随Er含量的增加呈先减小后增大趋势,当加入0.2%Er时,等轴晶晶粒尺寸最小约为30~40μm。合金硬度随Er含量的增加呈先增大后减小的趋势,当添加0.2%Er时,硬度达到极大值127 HV。稀土元素Er部分以块状的Al3Er(Ti,Cr)金属间化合物的形式分布于晶界,少部分的Er固溶于α基体中。     

Nd对AZ91镁合金显微组织及硬度的影响

本文利用真空电磁感应熔炼炉制备了AZ91-X%Nd(X=0,1.5,2.0,2.5)合金,采用X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段表征了试验合金的相组成及显微组织,并测试和分析了合金的硬度。结果表明:AZ91镁合金中添加Nd后合金组织细化,当Nd含量为2.5%时,晶粒平均尺寸在25μm左右,合金组织主要由α-Mg、β(Mg17Al12)、Al2Nd和Al3Nd相组成。随着Nd含量的增加,沿晶界呈半连续网状分布的β(Mg17Al12)细化为岛状、粒状和长条状的Al2Nd、Al3Nd稀土相逐渐增多且有长大趋势。硬度测试结果显示:添加Nd元素后AZ91镁合金硬度均得到提高,随着Nd含量的增加合金硬度逐渐升高,当Nd含量为2.5%时硬度达到最大,为82.17HV。     

脉冲微束等离子弧焊参数对丝网焊点组织与性能的影响

为了获得具有良好性能的不锈钢丝网焊点,课题组采用脉冲微束等离子弧焊(P MPAW)的方法,对丝径为0.35 mm,孔隙为1.25 mm的方孔状丝网进行脉冲电流对接焊。利用超景深显微镜、显微硬度计和微拉伸机研究不同脉冲频率、占空比和基值电流对丝网焊点显微组织和力学性能的影响,以获得最佳的工艺参数组合。结果表明：在脉冲频率为100 Hz、占空比为50%、基值电流为1.2 A时,焊点处形成的晶粒最为细致且具有802 MPa的最高抗拉强度;当基值电流和占空比不变时,焊点晶粒随脉冲频率的增大而逐渐细化;当频率超过100 Hz时,焊点由细小等轴晶向粗大骨骼状晶转变。当脉冲频率和基值电流不变时,焊点晶粒随占空比的增大先细化后粗大,焊点力学性能先升高后下降;当脉冲频率和占空比不变时,焊点晶粒随基值电流的增大逐渐粗化,力学性能逐渐下降。     

退火对BWELDY960QL焊接接头组织与性能的影响

为了研究退火处理对焊接接头显微组织与力学性能的影响,采用CO2气体保护焊对高强调质钢BWELDY960QL进行了焊接.结果表明,BWELDY960QL钢焊接接头的焊缝区由针状铁素体加先共析铁素体及少量珠光体组成,晶粒细小且分布均匀;退火处理使针状铁素体数量明显增加,但退火温度过高,会使铁素体组织长大,出现一定数量的魏氏铁素体;母材与焊丝之间Cr含量存在较大的差异,退火使Cr由热影响区向焊缝迁移;经过退火处理后,焊接接头的力学性能得到明显改善,其中经过550℃退火后,焊件的综合力学性能最好.     

热处理对Q235钢微结构演变及疲劳性能的影响

通过在不同温度下对Q235钢进行退火处理,研究其微结构的变化及对疲劳性能的影响,分析不同退火温度下材料损伤变量与塑性应变之间的关系.研究结果表明:不同退火温度对疲劳后材料的力学性能有不同的影响:退火温度较低试样和未退火试样力学性能相差不大;当退火温度升高以后,抗拉强度降低,延性升高,韧性升高;屈服强度下降,疲劳寿命也随之降低,当达到材料的临界温度(300℃)疲劳寿命又随之升高.引入损伤形状因子,研究了不同退火温度下材料的微结构演变.100℃退火试样和初始试样的损伤形状因子变化趋势相似,初始损伤阶段增长较300℃退火试样增长明显,超过损伤临界点后增长较为迅速.而退火温度较高时,材料初始损伤阶段增长较为平缓,超过损伤临界点后损伤因子迅速增大.     

挤压-剪切镁合金的阳极氧化研究

为了研究晶粒细化对镁合金阳极氧化膜的质量和性能的影响,采用阳极氧化的方法在常规变形镁合金和挤压-剪切大塑形变形后获得的细晶粒镁合金表面制备氧化膜,研究了常规变形镁合金和细晶粒镁合金表面阳极氧化膜的形貌、结构、成分、表面粗糙度、硬度及耐腐蚀性能。结果表明:与常规挤压镁合金相比,挤压-剪切后镁合金的晶粒得到了大大细化,其表面氧化膜的孔隙更为细小圆整,表面粗糙度更小,硬度更高,耐蚀性更好。分析认为:镁合金基体组织细化之后,缺陷密度增加,使其阳极氧化时表面火花非常细小,放电更均匀,从而使氧化膜更为致密,耐蚀性更好。     

振动频率对消失模铸造AlSi9Mg组织及性能影响

采用自制的三维振动台,将砂箱固定于振动台上,实现共振,研究一维振动(垂直振动)时,振动频率对AlSi9Mg合金组织及性能的影响.实验结果表明:振动凝固技术对细化合金组织和提高力学性能有很大帮助.一维垂直振动,振幅为0.11 mm,随着振动频率的增大,晶粒尺寸先减小后增大,当振动频率为36 Hz时,金相组织均匀细小,趋向于球状或蔷薇状,晶粒尺寸为80μm.振动频率对抗拉强度及伸长率影响较大,随着振动频率的增加,抗拉强度、布氏硬度及伸长率均先增大后减小.振动频率为36 Hz时,抗拉强度较普通铸态提高了16.5%,布氏硬度提高了23%,伸长率提高了35%.     

激光热处理对EX1压铸模具钢组织和性能的影响

为了提高模具钢EX1性能,课题组采用5 kW光纤激光加工制造系统激光器,对EX1钢表面进行激光强化处理。采用扫描电子 显微镜、显微硬度计和摩擦磨损试验机等研究了激光强化工艺参数（激光功率P,扫描速度v）对EX1钢激光淬火层的组织、硬度及摩擦磨损的影响。研 究结果表明：激光强化处理后硬化层的显微组织明显细化,淬火区硬度明显高于基体。该研究提高了EX1钢表面的光滑度,降低了摩擦因数。     

射频反应溅射法制备SnO2-x纳米薄膜的气敏特性研究

采用射频反应溅射法在不同氧气分压下制备SnO2-x薄膜,然后在不同温度下对其进行退火处理．利用X射线衍射分析（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）等表征技术,研究了制备备件对SnO2-x薄膜的结晶性能和表面形貌的影响．研究结果显示．当氧气分压为50％时,可以制备出质量较高的SnO2-x纳米薄膜．当退火温度从450℃升高到550℃．样品的电阻率降低．退火温度500℃的样品在工作温度225℃时,对乙醇有较高的灵敏度．灵敏度达67％,对丁烷的灵敏度不高．     

W型六角铁氧体的研制

采用化学共沉与高温助熔相结合的工艺制备了 W 型六角晶系铁氧体—Ba(Zn_(1-x)CO_x)_2Fe_(16)O_(27)。对不同烧结温度,其物相组成的变化,比饱和磁化强度σ、磁晶各向异性场 H_A~θ随 Co~(2+)取代值 x 的变化以及晶粒形貌进行了测试和分析。结果表明:在烧结温度1250℃,保温0.5h 的条件下,测得纯相 W 型材料;当 x=0.45左右时,Ba(Zn_(1-x)Co_x)_2Fe_(16)O_(27)的磁矩从优方向由单轴过渡到平面。     

稀土La_2O_3对Al_2O_3/Cu复合材料组织和显微硬度及导电性能影响

采用原位反应近液相线铸造法制备了Al_2O_3/Cu复合材料并在该复合材料中添加La_2O_3,研究La_2O_3对Al_2O_3/Cu复合材料的组织结构、显微硬度以及导电性能的影响.结果表明,在La_2O_3-Al-CuO体系中的原位反应产物主要为Al_2O_3、CuAlO_2、LaAlO_3等化合物.稀土La_2O_3对Al_2O_3/Cu复合材料的铸态组织具有明显的细化作用,当La_2O_3的添加量达到0.5wt%时,组织最为细小,显微硬度达到最大值68.7HV;但加入La_2O_3,使得Al_2O_3/Cu复合材料的导电性下降.     

草酸盐沉淀法制备纳米CeO2研究

本文以硝酸铈为原料,草酸作为沉淀剂,乙醇和蒸馏水作为溶剂,用沉淀法制备前驱体草酸铈,经焙烧得到了CeO2粉末.XRD分析表明,当焙烧温度为300～800 ℃,焙烧时间为0.5～1.5 h时均可以得到纳米晶CeO2,随着焙烧温度的提高,CeO2晶粒迅速长大,而延长焙烧时间对晶粒长大的作用较小.对于相同的焙烧工艺,采用乙醇作为溶剂制备的纳米CeO2晶粒较小.     

稀土Ce对新型铜基结合剂金刚石节块性能的影响

通过抗弯强度测试、显微硬度和扫描电镜研究新型铜基结合剂Cu53Sn21Fe20Ni6中添加Ce元素后组织和性能的变化.结果表明：稀土 CeO2的加入对结合剂胎体的各项性能及其组织的强化作用并不明显,反而不利于提升结合剂对金刚石颗粒的粘结性能和胎体的致密度,尤其是当含量高于0.8﹪时,结合剂烧结性能变差,胎体组织不均匀,但Ce的添加可以提高工具的锋利度和自锐性.当稀土Ce元素的含量低于0.6﹪时,弥散分布在结合剂中,可一定程度地提升胎体的显微硬度和抗弯强度.     

基于人工神经网络的2A70铝合金形变显微组织预测

在Gleeble-1500热模拟试验机上对2A70铝合金试样在变形程度为60％、变形温度为360℃～480℃、变形速率为0.01～1S^-1的条件下进行等温恒应变速率压缩试验及固溶处理。分析热变形参数对合金固溶后显微组织的影响，结果表明，2A70铝合金的晶粒尺寸随温度的升高而增大，随变形程度和速率的增大而减小。采用BP神经网络的方法预测2A70铝合金固溶处理后的平均晶粒尺寸，对于样本数据，模型的相对误差不超过±5％；对于非样本数据，模型的相对误差不超过±8％。     

Fe(Cu)/硅藻土吸附处理对苯二甲酸废水研究

采用等体积浸渍法制备了担载型的金属(Cu、Fe)/硅藻土吸附剂,以对苯二甲酸(TA)染料为模型化合物进行了吸附 处理废水研究.研究过程包括TA吸附和TA分解(吸附剂再生)两步.结果表明纯硅藻土对TA有一定的吸附作用,但是吸附效果不好,也不能够循环利用.与纯硅藻土相比,金属/硅藻土对 TA的吸附能力显著提高,金属/硅藻土较佳担载量是5%(重量百分比),初步结果表明金属/硅藻土随再生次数的增加,吸附容量变化逐渐降低,再生温度从200℃提高到280℃后,5%Fe/硅藻土的吸附量可以回复到原来的水平.     

304不锈钢与42CrMo钢惯性摩擦焊工艺

研究了304不锈钢与42CrMo钢惯性摩擦焊接工艺,采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析和性能测试等方法对接头组织性能进行了分析。结果表明:接头飞边尺寸与热输入有关,42CrMo侧飞边大;近缝区Cr元素出现"峰值",焊缝界面处C元素和Fe元素增加;42CrMo侧未见明显脱碳层,其组织从焊缝到母材主要有贝氏体、马氏体、铁素体和索氏体,热输入影响马氏体的形态;304不锈钢侧晶粒细化,有碳化物生成,大热输入时生成σ相;硬度最高值在42CrMo侧焊缝,增大热输入,304不锈钢焊缝硬度增加,42CrMo侧降低;拉伸强度最大为687.55MPa,均断在304不锈钢母材上,是以韧窝为主的韧性断裂。     

快速循环晶化Al／BiGa：DyIG双层磁光膜的磁和磁光性能研究

基于快速循环退火的技术及经验，给出纳米晶化和增大有效法拉第角的理论公式，通过与实验结果比较能够很好地解释Ａｌ／Ｂｉ，Ｇａ∶ＤｙＩＧ双层膜的磁光增强及温度变化特性等原因，同时发现在石榴石膜厚０．１～１．３μｍ范围内，双层膜法拉第角比单层膜增大了０．２０度，居里温度降低到１４０～１６１℃范围，这一结果来源于多层膜界面效应及Ａｌ３＋离子在四面体和八面体位对Ｆｅ３＋离子的取代。有效法拉第角增大的原因是由于细的晶料和双层膜介面光干涉作用