大尺寸Zr基块体金属玻璃环形件铸造过程的数值模拟及实验验证

来源 :中国有色金属学报(英文版) | 被引量 : 0次 | 上传用户:coffeedoly
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以29320调心滚子轴承外圈为研究对象,对Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5非晶合金的铸造成形进行实验研究.通过对充型和凝固过程的数值模拟,得到合金熔体在充型过程中的速度场和温度场,以及凝固过程中的温度场和温度梯度场.结果表明,当浇铸温度为1200℃时,能以大于临界冷速率的冷却速率获得外形完整的铸件.采用重力铸造方法在铜铸型模具中制备厚度为25 mm、当量直径为22 mm和质量为1.32 kg的环形件.X射线衍射和差示扫描量热分析结果表明铸件为非晶态结构.“,”An outer ring of 29320 self-aliging roller bearing was used in an experimental study on the casting of Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5 amorphous alloy. Numerical simulations of mold filling and solidification processes were carried out to determine the velocity fields and temperature fields of the alloy melt during mold filling process as well as the temperature fields and temperature gradient fields in the course of the solidification. According to the results, a cast with a complete shape can be obtained at 1200 ℃ under the condition that the cooling rate is greater than the critical cooling rate. The ring-shaped part with a thickness of 25 mm, an equivalent diameter of 22 mm, and a mass of 1.32 kg was prepared by gravity casting in a copper mold. X-ray diffraction and differential scanning calorimetry data revealed that the produced cast had the amorphous structure.
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利用扫描电子显微术、X射线衍射、电化学测量技术以及浸泡腐蚀实验,研究添加钪的Al?6.5Si?0.45Mg铸造合金的显微组织和腐蚀行为,并且与锶变质合金的实验结果进行比较.结果表明:钪对合金的初生 α(Al)相和共晶硅相有明显的细化和变质效果,随着钪含量的增加,效果增强.当钪含量增加到0.58%(质量分数)时,钪对共晶硅相的变质效果几乎与锶的变质效果相当.与锶相比,钪可以改善实验合金在NaCl水溶液中的耐腐蚀性能,但过高的钪含量并不能进一步增强合金的耐蚀性.合金的腐蚀主要发生在合金的共晶区,且主要是共晶α
采用激光诱导燃烧合成连接方法实现Cf/Al复合材料和TC4钛合金的可靠连接.放热中间层的燃烧合成反应为连接过程提供所需能量.结合理论计算和实验,对Ni?Al?Zr中间层的化学成分进行优化设计,并对连接接头的显微组织和力学性能进行研究.结果表明,Zr的加入轻微降低中间层的放热性,但显著提高连接质量,是实现可靠连接的关键.Ni?Al?Zr中间层与母材反应,在TC4钛合金侧生成TiAl3反应层,在Cf/Al侧生成NiAl3和Ni2Al3反应层.Zr含量决定接头的显微组织和剪切强度.当Zr含量为5 wt.%、连接
基于原子分辨率的高角环形暗场扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM)系统研究预变形对Al?Mg?Si?Cu合金中析出相结构和形成机制的影响.在预变形合金中,沿位错处形成拉长和线状的析出相.在位错处形成的析出相具有以下3个特征:析出相内部呈非周期性原子排列;Cu原子偏聚发生在析出相/α(Al)的界面处;在一个析出相内部具有多种不同的取向.提出异质形核析出相的4种形成机制:被拉伸的析出相在位错上独立形成;线状析出相在位错上直接析出;不同的析出相相遇结合成线状析出相;析出相与其他相或溶质原子富集区相连接.这些
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建立二维晶体塑性有限元模型研究微孔洞与高周循环载荷作用下双相钛合金微塑性变形行为的关系.结果表明,几何必需位错(GND)倾向聚集于微孔洞周围,且导致平均GND密度升高.孔洞尖端塑性区域(TPZ)的曲率对GND密度的影响大于孔洞尺寸的影响.随着TPZ曲率和空洞尺寸的增大,初生α、次生α及β基体内的累积剪切应变增大.初生α相内柱面滑移系上的累积剪切应变主导其变形.当微孔洞间距增大时,微孔洞对累积剪切应变的影响减弱.“,”A crystal plasticity finite element (CPFE) mo
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采用包埋渗法在AZ31镁合金表面制备Al涂层.利用X射线衍射(XRD)、背散射电子成像(BSEI)和能谱仪(EDS)等技术对Al涂层的物相、显微组织和成分进行表征分析.结果表明,包埋粉的成分对涂层的物相、显微组织和厚度有显著影响.对于以AlCl3粉末为活化剂的样品,涂层较厚,涂层从表面到内部由呈梯度分布的相和组织构成,包括少量的β-Mg2Al3、粗大的 γ-Mg17Al12+δ-Mg类共晶结构和细小的 γ-Mg17Al12沉淀相.相比之下,以AlCl3和纯Al复合粉末为活化剂的样品,涂层相对较薄,且含有一
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