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新型磨浆机耐磨耐蚀螺旋套的研发

新型磨浆机耐磨耐蚀螺旋套的研发

作者：冯义成哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

首先,采用扫描电镜观察的方法,分析了输料段螺旋套和磨浆段螺旋套的磨蚀失效机理:输料段螺旋套的腐蚀磨损比磨浆段螺旋套严重,而磨浆段螺旋套的高应力磨料磨损比输料段螺旋套严重;输料段螺旋套主要的失效形式为腐蚀磨损,同时伴有磨料磨... 详细信息

首先,采用扫描电镜观察的方法,分析了输料段螺旋套和磨浆段螺旋套的磨蚀失效机理:输料段螺旋套的腐蚀磨损比磨浆段螺旋套严重,而磨浆段螺旋套的高应力磨料磨损比输料段螺旋套严重;输料段螺旋套主要的失效形式为腐蚀磨损,同时伴有磨料磨损;磨浆段螺旋套主要的失效形式为高应力磨料磨损,同时伴有腐蚀磨损。采用ICP分析和扫描电镜观察的方法,对进口螺旋套材料进行了组织成分和性能分析,结果表明:螺旋套材料是钴基高温合金,基体组织是Co基奥氏体,包围基体的网状物质为Cr的碳化物,网状碳化物中还分布着少量W的碳化物;硬度HRC在48.5～51之间。其次,根据螺旋套零件图纸,设计出了适合离心铸造的外层金属型模具,通过添加螺旋套金属型内衬和树脂砂型内衬,用于制造螺旋套。另外,设计了砂型铸造螺旋套木模、芯盒和用于离心铸造的金属型内衬及树脂砂型造型的砂箱和木模。通过对离心铸造机的改造,实现了无穷级数变速和铸造过程中的转速调整。最后,采用对比试验的方法,研究了不同的螺旋套制造工艺对铸件表面质量、宏观断口及显微组织的影响,结果表明:砂型铸造的螺旋套表面粗糙,存在凹坑,螺旋套内部都存在缩松和缩孔;金属型离心铸造的螺旋套外观质量虽好,内部没有缺陷,但螺棱的末端浇不足;树脂砂型复合离心铸造的螺旋套表面质量良好,内部和外表都没有缺陷。从砂型铸造和离心铸造螺旋套的显微组织照片可以看出,砂型铸造的螺旋套的奥氏体自由生长,晶粒粗,等轴晶;金属型离心铸造和树脂砂-金属型复合离心铸造的螺旋套组织致密,奥氏体及碳化物定向生长,晶粒细小,呈棒状,并且离心铸造的硬度比砂型铸造的高。由于树脂砂-金属型复合离心铸造工艺制备的螺旋套没有任何缺陷,组织性能比较好,因此可确定树脂砂-金属型复合离心铸造是生产螺旋套的最佳工艺。

关键词：螺旋套耐磨耐蚀铸铁离心铸造模具设计

Bi对Mg-3Al-3Nd合金显微组织和力学性能的影响

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材料研究学报 2020年第6期34卷 425-433页

作者：陈亮王丽萍冯义成王雷赵思聪哈尔滨理工大学材料科学与工程学院哈尔滨150040

使用扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜(OM)观察、X-射线衍射(XRD)分析以及力学性能测试等手段研究了Bi含量对Mg-3Al-3Nd合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明:添加Bi元素可细化Mg-3Al-3Nd合金的组织。当Bi含量(质量分数)为1%时晶... 详细信息

使用扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜(OM)观察、X-射线衍射(XRD)分析以及力学性能测试等手段研究了Bi含量对Mg-3Al-3Nd合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明:添加Bi元素可细化Mg-3Al-3Nd合金的组织。当Bi含量(质量分数)为1%时晶粒最小,晶粒尺寸从1854±58μm减小到890±64μm;Mg-3Al-3Nd合金由呈网状分布在晶界的Al11Nd3相和分布在晶内的颗粒状Al2Nd组成;随着Bi含量的提高Al11Nd3相和Al2Nd相的数量减少,晶内的BiNd相数量增加;Bi能明显改善Mg-3Al-3Nd合金室温和高温力学性能,Bi含量为1%时其室温和高温力学性能最佳。室温抗拉强度和延伸率分别为167±2.3 MPa和(16.1±0.3)%,高温抗拉强度及延伸率分别为136±1.7 MPa和(19.3±0.3)%。

关键词：金属材料镁合金 Bi 显微组织力学性能

稀土对Cr25Ni5Mo2Cu3REx双相钢组织和性能的影响

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稀土 2013年第2期34卷 56-60页

作者：姜文勇冯义成王丽萍王敬全周佩超郭二军哈尔滨理工大学材料学院黑龙江哈尔滨150080 中国人民解放军驻一二二厂军事代表室黑龙江哈尔滨150066 哈尔滨电机有限责任公司黑龙江哈尔滨150060

本文以Cr25Ni5Mo2Cu3REx双相不锈钢为对象,采用金相显微镜、万能拉伸试验机、冲击试验机和恒电位仪分析测试手段,研究了1#稀土加入量对Cr25Ni5Mo2Cu3REx双相不锈钢的显微组织、力学性能及腐蚀性能的影响规律。试验结果表明,奥氏体相随... 详细信息

本文以Cr25Ni5Mo2Cu3REx双相不锈钢为对象,采用金相显微镜、万能拉伸试验机、冲击试验机和恒电位仪分析测试手段,研究了1#稀土加入量对Cr25Ni5Mo2Cu3REx双相不锈钢的显微组织、力学性能及腐蚀性能的影响规律。试验结果表明,奥氏体相随着1#稀土加入量的增加先增加后减少,强度随着1#稀土加入量的增加而增加,塑性、韧性和腐蚀性能随1#稀土加入量的增加先增大后下降。当1#稀土加入量在0.10%时,Cr25Ni5Mo2Cu3REx双相不锈钢综合性能最好。

关键词：双相不锈钢显微组织力学性能腐蚀性能稀土

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喷射成形镍基高温合金时效行为（英文）

稀有金属材料与工程 2015年第12期44卷 2965-2969页

作者：康福伟曹福洋张雪敏岳红彦冯义成哈尔滨理工大学黑龙江哈尔滨150040 哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150001

主要研究了喷射成形镍基高温合金的微观组织特征和时效硬化行为。合金经1140℃,8 h固溶处理,然后在780℃,2~12 h时效处理。分别测试了合金显微硬度、析出相大小及形态、电导率和正电子湮没寿命与时效时间的关系。结果表明,在时效8 h时,... 详细信息

主要研究了喷射成形镍基高温合金的微观组织特征和时效硬化行为。合金经1140℃,8 h固溶处理,然后在780℃,2~12 h时效处理。分别测试了合金显微硬度、析出相大小及形态、电导率和正电子湮没寿命与时效时间的关系。结果表明,在时效8 h时,显微硬度达到最大值,此时γ＇长大到临界尺寸56 nm。然而,时效时间超过8 h,合金显微硬度降低,这是由于γ＇长大超过了其临界尺寸。随着时效时间延长至6 h,电导率快速增加到其最大值32%IACS,但是正电子湮没寿命则降低到最小值149 ps,在时效时间为10 h时,正电子湮没寿命达到最大值297 ps。这是由在时效过程中γ＇尺寸的变化以及缺陷浓度的变化引起的。

关键词：时效硬化喷射成形电导率正电子湮没寿命

高温喷丸对Ti-48Al-2Cr-2Nb合金显微组织和性能的影响

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金属热处理 2017年第3期42卷 38-42页

作者：唐翠曹国剑冯义成王丽萍哈尔滨理工大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150080

为提高Ti-48Al-2Cr-2Nb合金的高温性能和疲劳寿命,采用不同种类弹丸及不同喷丸温度对Ti-48Al-2Cr-2Nb合金进行表面喷丸处理。通过分析喷丸后显微组织和硬度的变化,研究了弹丸种类和喷丸温度对钛铝合金表面性能的影响。结果表明:相同喷... 详细信息

为提高Ti-48Al-2Cr-2Nb合金的高温性能和疲劳寿命,采用不同种类弹丸及不同喷丸温度对Ti-48Al-2Cr-2Nb合金进行表面喷丸处理。通过分析喷丸后显微组织和硬度的变化,研究了弹丸种类和喷丸温度对钛铝合金表面性能的影响。结果表明:相同喷丸温度下,合金经陶瓷喷丸处理后,表面较平滑,缺陷少,硬度适中。在陶瓷喷丸条件下,随喷丸温度升高,喷丸强化层塑性变形量增加,喷丸温度为675℃时显微硬度获得最大值500 HV0.2,综合喷丸效果最佳。675℃陶瓷喷丸合金经700~800℃×150 h保温处理后,显微硬度变化不大,即热稳定性满足应用要求。

关键词： Ti-48Al-2Cr-2Nb合金高温喷丸显微组织显微硬度

高温变形与热处理对TC11钛合金组织和性能的影响

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材料热处理学报 2009年第2期30卷 89-92页

作者：崔喜平耿林宋益标冯义成王庆伟哈尔滨工业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

用光学显微镜、扫描电子显微镜和电子万能试验机研究了等轴组织的TC11钛合金1000℃压缩变形及随后热处理对材料的微观组织和室温力学性能的影响。实验结果表明:锻造态的局部区域被拉长的等轴α相经过高温压缩水淬后等轴组织有恢复的趋势... 详细信息

用光学显微镜、扫描电子显微镜和电子万能试验机研究了等轴组织的TC11钛合金1000℃压缩变形及随后热处理对材料的微观组织和室温力学性能的影响。实验结果表明:锻造态的局部区域被拉长的等轴α相经过高温压缩水淬后等轴组织有恢复的趋势,再分别经过950℃×1h水冷+560℃×6h后空冷(淬火+人工时效)和950℃×1h空冷+560℃×6h后空冷(双重退火)处理的材料,等轴组织恢复的趋势更明显,且等轴α相数量增多;β相内析出片状α相变多变大;双重退火处理后β相内析出的α片层更厚,更长,数量更多。经过淬火+人工时效处理的材料抗拉强度与屈服强度分别达到1300MPa和1152MPa,与水淬的材料相比分别提高14.8%和16.8%;经过双重退火处理的材料强度达到1176MPa,伸长率达到15.95%,具有良好的综合力学性能。

关键词：压缩热处理等轴组织力学性能

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TC11钛合金热变形本构方程的建立

稀有金属材料与工程 2013年第5期42卷 937-941页

作者：张雪敏曹福洋岳红彦冯义成郭二军康福伟哈尔滨理工大学黑龙江哈尔滨150040 哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150001

利用Gleeble-1500D热模拟试验机,在变形温度为960~1050℃,应变速率为0.01~10s-1范围内对TC11钛合金进行等温恒应变速率压缩实验。通过真应力-真应变曲线,分析了变形温度和应变速率对流变应力的影响规律,并在Arrhenius双曲正弦型方程的... 详细信息

利用Gleeble-1500D热模拟试验机,在变形温度为960~1050℃,应变速率为0.01~10s-1范围内对TC11钛合金进行等温恒应变速率压缩实验。通过真应力-真应变曲线,分析了变形温度和应变速率对流变应力的影响规律,并在Arrhenius双曲正弦型方程的基础上建立了适用于TC11钛合金热变形的本构方程。误差分析表明所建立的本构方程与实验值吻合较好,为制定TC11钛合金锻造工艺提供了理论依据。

关键词： TC11钛合金热变形本构方程

Zn元素对Mg-6Al-2Nd-2Ca组织和性能的影响

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稀有金属材料与工程 2022年第9期51卷 3482-3491页

作者：何翰霖王丽萍冯义成赵思聪王雷郭二军哈尔滨理工大学材料科学与化学工程学院黑龙江哈尔滨150040

采用金属型重力铸造方法制备了Mg-6Al-2Nd-2Ca和Mg-6Al-2Nd-2Ca-1.2Zn合金,并对铸态合金进行均匀化处理和热挤压加工,通过OM、XRD、SEM、EDS、TEM和万能试验机等分析测试方法,研究了Zn元素对Mg-6Al-2Nd-2Ca合金显微组织和力学性能的影... 详细信息

采用金属型重力铸造方法制备了Mg-6Al-2Nd-2Ca和Mg-6Al-2Nd-2Ca-1.2Zn合金,并对铸态合金进行均匀化处理和热挤压加工,通过OM、XRD、SEM、EDS、TEM和万能试验机等分析测试方法,研究了Zn元素对Mg-6Al-2Nd-2Ca合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:Zn元素的加入有助于细化晶粒,Zn在合金中主要以固溶体的形式存在,降低了Al在α-Mg基体中的固溶度,生成更多的Al-Nd相。2种合金经过均匀化处理后,与铸态相比显微组织更加均匀,第二相数量略有减少。经热挤压后,2种合金中的硬脆相被挤碎,晶粒得到明显的细化,力学性能明显提升,在细晶强化、第二相强化的共同作用下Mg-6Al-2Nd-2Ca-1.2Zn合金表现出优良的力学性能,其抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为294.0 MPa、197.1 MPa、11.6%。

关键词： Mg合金 Zn元素热挤压显微组织力学性能

初始组织对热挤压Mg-6Al-2Ca-2Sm合金显微组织和力学性能的影响

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稀有金属材料与工程 2020年第12期49卷 4246-4252页

作者：冯义成张福盛陈彦宏赵思聪王丽萍郭二军哈尔滨理工大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150040 先进制造智能化技术教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150080

对铸态Mg-6Al-2Ca-2Sm合金分别进行经固溶和固溶+时效处理获得不同初始组织试样,然后对不同初始组织的试样进行热挤压,研究了不同初始组织对热挤压Mg-6Al-2Ca-2Sm合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:铸态合金经热挤压后发生明显的... 详细信息

对铸态Mg-6Al-2Ca-2Sm合金分别进行经固溶和固溶+时效处理获得不同初始组织试样,然后对不同初始组织的试样进行热挤压,研究了不同初始组织对热挤压Mg-6Al-2Ca-2Sm合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:铸态合金经热挤压后发生明显的部分再结晶,显微组织得到显著细化;经固溶或固溶+时效处理能够改善合金组织,热挤压后合金显微组织分布更加均匀。初始组织分布能够改善热挤压Mg-6Al-2Ca-2Sm合金室温和高温力学性能,固溶+时效后进行热挤压的Mg-6Al-2Ca-2Sm合金具有更高的抗拉强度和延伸率。与铸态进行挤压的Mg-6Al-2Ca-2Sm合金相比,固溶+时效后进行热挤压Mg-6Al-2Ca-2Sm合金的室温抗拉强度和延伸率分别提高6.1%和14.5%,高温抗拉强度和延伸率分别提高11%和8.3%。

关键词：初始组织 Mg-6Al-2Ca-2Sm合金热挤压力学性能