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细化元素对过共晶Al-Si合金凝固特性的影响

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细化元素对过共晶Al-Si合金凝固特性的影响

作者：严军辉西安工业大学

学位级别：硕士

过共晶Al-Si合金是一种重要的铸造合金,广泛地应用在航空航天、汽车和电子封装行业,其主要性能取决于凝固后初生Si的形貌和尺寸,因此对初生相的凝固特性进行研究是十分必要的。本文采用电磁悬浮熔炼技术并结合激光辅助加热实现了Al-70%S... 详细信息

过共晶Al-Si合金是一种重要的铸造合金,广泛地应用在航空航天、汽车和电子封装行业,其主要性能取决于凝固后初生Si的形貌和尺寸,因此对初生相的凝固特性进行研究是十分必要的。本文采用电磁悬浮熔炼技术并结合激光辅助加热实现了Al-70%Si合金的热力学深过冷处理,利用高速摄影仪对Al-70%Si凝固过程中初生Si的结晶形态进行动态观测,使用扫描电子显微镜分析了合金凝固后的表面形貌,研究了过冷度、细化元素RE和P对初生Si生长特性的影响规律。本文取得的主要研究结果有：（1）Al-70%Si合金的凝固特性和组织形貌与其过冷度有关。当过冷度小于122 K时,初生Si呈粗大的长条状,表现出小平面生长方式的特性。当过冷度介于122 K与230 K之间时,初生Si一部分以明显棱角和孪晶沟槽的长条状和块状形式存在,一部分以规则排列的枝晶状和球状形式存在,表现为中间生长方式的特征。当过冷度达到230 K时,初生Si呈现均匀细小的短棒状或球状,表现出非小平面生长的特性。由此可知,初生Si生长方式有三种：小过冷度下的小平面生长,中等过冷度下的中间生长和大过冷度下的非小平面生长。随着过冷度增加,初生Si发生由侧面生长方式到中间生长方式的转变和由中间生长方式到连续生长方式的转变,发生两次转变的临界过冷度△T1和△T2分别为122 K和230 K。（2）RE元素对Al-70%Si合金中初生Si生长方式影响显著。加入0.5%RE后,初生Si生长方式转变的临界过冷度△T1和△T2分别为104 K和212 K;加入1.0%RE后,初生Si生长方式转变的临界过冷度△T1和AT2分别为80 K和200 K;加入1.5%RE后,初生Si生长方式转变的临界过冷度△T1和△T2分别为65 K和190 K。能谱分析结果表明,RE元素主要分布在晶界处。RE元素降低了Al-70%Si合金中初生Si生长方式转变所需的2个临界过冷度△T1和△T2,这是由于固/液界面前沿富集的RE元素抑制了初生Si生长。（3）添加P元素促进了初生Si的形核,降低了初生Si生长方式转变所需的临界过冷度。加入0.5%P后,初生Si生长方式转变的临界过冷度△T1和△乃分别为92 K和206 K;加入1.0%RE后,初生Si生长方式转变的临界过冷度△T1和△T2分别为56 K和179 K。

关键词：电磁悬浮高速摄影深过冷生长方式临界过冷度

深过冷Al-70%Si合金的凝固特性与微观组织

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金属学报 2016年第8期52卷 931-937页

作者：严军辉坚增运朱满常芳娥许军锋西安工业大学陕西省光电功能材料与器件重点实验室西安710021

通过电磁悬浮(EML)熔炼设备对Al-70%Si合金进行深过冷处理,利用高速摄影仪(HSC)和SEM分别对凝固过程和凝固后的组织进行了观测,研究了不同过冷度下初生Si的生长规律.结果表明,过冷度对初生Si的生长有很大影响.当过冷度较小时,初生Si为... 详细信息

通过电磁悬浮(EML)熔炼设备对Al-70%Si合金进行深过冷处理,利用高速摄影仪(HSC)和SEM分别对凝固过程和凝固后的组织进行了观测,研究了不同过冷度下初生Si的生长规律.结果表明,过冷度对初生Si的生长有很大影响.当过冷度较小时,初生Si为粗大的长条状,有特殊的边和面,且具有明显的孪晶痕迹,表现出小平面生长的特征;当过冷度较大时,初生Si为细小的枝晶和球状晶,表面光滑,表现出非小平面生长的特征;当过冷度居于中间时,初生Si为粗大的块状和规则排列的枝晶状,块状有特殊的边和面,枝晶表面光滑,表现出小平面和非小平面混合生长的特征.随着过冷度的增加,初生Si的生长方式由小平面生长转变为中间方式生长,再由中间方式生长转变为非小平面生长,生长方式间发生转变的临界过冷度分别为122和230 K.

关键词： Al-70%Si合金电磁悬浮高速摄影仪深过冷初生Si 生长方式

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关中平原小麦粉鲜面条制作适宜性研究

麦类作物学报 2023年第5期43卷 600-608页

作者：魏益民赵博严军辉张磊汪江华张影全张波郭波莉中国农业科学院农产品加工研究所/农业农村部农产品加工重点综合实验室北京100193 金沙河集团产业技术研究院/河北省谷物食品加工技术创新中心河北邢台054100 杨凌食品工程创新中心陕西杨凌712100

针对餐饮业连锁经营和向食品制造转化的背景下,食品生产企业对小麦品种质量特性、原料质量稳定性,特别是面条制作适宜性提出新的要求,对关中平原大面积种植的小麦品种籽粒质量性状进行分析,并通过训练的专业感官评价人员对以其为原料、... 详细信息

针对餐饮业连锁经营和向食品制造转化的背景下,食品生产企业对小麦品种质量特性、原料质量稳定性,特别是面条制作适宜性提出新的要求,对关中平原大面积种植的小麦品种籽粒质量性状进行分析,并通过训练的专业感官评价人员对以其为原料、由面点师实验室制作的鲜面条的烹饪特性进行评价,同时统计分析小麦籽粒性状、面粉理化特性和面条感官评价结果之间的关系。结果表明,关中平原小麦千粒重、容重和硬度较高,面粉湿面筋含量高,面团延展性能良好,优质强筋小麦品种的比例明显提高。面粉的黏度参数,特别是峰值黏度,对面条的感官评价总分,面条质量要素中的色泽、硬度和黏性有较大影响,是评价鲜面条专用粉的重要参考指标。面条感官评价总分与峰值黏度呈显著正相关,与籽粒硬度、破损淀粉含量和面粉吸水率呈显著或极显著负相关。小麦品种(面粉)百农207、F50、F20、中麦578、西农583和郑麦366适宜制作优质鲜面条。

关键词：小麦品种小麦粉面条感官评价适宜性关中平原

两亲性高分子化合物辅助液相分散法制备低熔点纳米合金及其摩擦学性能研究

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两亲性高分子化合物辅助液相分散法制备低熔点纳米合金及其摩擦学...

作者：严军辉河南大学

学位级别：硕士

本论文在多元醇和微乳液体系中,以低熔点合金为基料,长链两亲性高分子化合物为表面修饰剂,制备低熔点纳米合金材料,初步分析了纳米粒子在多元醇和微乳液体系中的生成机理;考察了低熔点纳米合金粒子作为润滑油添加剂的摩擦学性能。主要... 详细信息

本论文在多元醇和微乳液体系中,以低熔点合金为基料,长链两亲性高分子化合物为表面修饰剂,制备低熔点纳米合金材料,初步分析了纳米粒子在多元醇和微乳液体系中的生成机理;考察了低熔点纳米合金粒子作为润滑油添加剂的摩擦学性能。主要内容包括以下几个方面: (1)以CuCl/bpy(2,2-联吡啶)作为配体,2-溴丙酸乙酯为引发剂,首先合成了一端带有卤原子的聚苯乙烯大分子引发剂,再以此大分子为引发剂引发甲基丙烯酸甲酯嵌段聚合,最后在酸性条件下水解得到了两亲性的嵌段共聚物,并对产物进行了IR,GPC,H-NMR的表征。在聚乙二醇体系中,考察了其作为表面修饰剂对纳米粒子形貌的影响。 (2)在液体石蜡/水/P123微乳液体系中,制备了松针状结构的In-Sn-Pb-Bi四元合金,通过TEM,XRD,TG/DTA,DSC表征了四元合金的形貌、粒径、粒子表面热性能;初步探讨了松针状四元合金的形成机理。结果表明:产物为松针状结构,由大量宽约20 nm,长20-50 nm的立方体颗粒堆砌而成。 (3)在聚乙二醇体系中,以P123(聚乙烯-聚氧乙烯-聚乙烯)为表面修饰剂,结合液相分散法制备得到了核壳结构的In-Sn二元合金,重点考察了反应时间对产物形貌的影响,并对产物进行了TEM,XRD,TG/DTA表征分析;探讨了在聚乙二醇体系中核壳结构In-Sn二元合金的形成机理。 (4)以液体石蜡为基础润滑油,将制备的二元及四元合金作为润滑油添加剂,在四球摩擦磨损试验机和环-块摩擦磨损试验机上考察了合金粒子对基础油抗磨和减摩性能的影响。利用SEM、EDS对磨痕表面进行了观察和分析,探讨了合金粒子的减摩和抗磨机制。结果表明:合金粒子作为润滑油添加剂能够显著改善基础油的抗磨和减摩性能。

关键词：两亲性高分子活性自由基聚合液相分散微乳液体系低熔点合金摩擦学性能

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热影响区连续孔隙状裂纹的表征及产生机理

焊接学报 2019年第5期40卷 84-88,I0005,I0006页

作者：俞照辉严红革严军辉文忠李玮国核电站运行服务技术有限公司上海200233 湖南大学长沙410082

以凝固温度范围极宽的合金为对象,研究焊接热影响区的液化现象,表征该区域中出现的连续孔隙状裂纹,并分析其产生机理.结果表明,连续孔隙状裂纹的产生与母材中残余第二相颗粒的连续分布、热影响区中出现的严重液化现象及液相的流失密切相... 详细信息

以凝固温度范围极宽的合金为对象,研究焊接热影响区的液化现象,表征该区域中出现的连续孔隙状裂纹,并分析其产生机理.结果表明,连续孔隙状裂纹的产生与母材中残余第二相颗粒的连续分布、热影响区中出现的严重液化现象及液相的流失密切相关.其产生机理在于:焊接加热时,第二相颗粒加剧了晶界液化的程度,并形成连接热影响区和焊接熔池的液相通道;冷却过程中,由于熔池区熔体体积收缩促使热影响区中的液相流向熔池;凝固末期,通道因胞状晶生长而被堵塞,导致液相无法从熔池回填,从而在热影响区形成连续孔隙状裂纹.

关键词：焊接缺陷热影响区液化裂纹部分熔化区热裂纹

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豫西南小麦品种馒头制作适宜性研究

粮油食品科技 2023年第1期31卷 66-76页

作者：魏益民张磊赵博严军辉汪江华张影全张波郭波莉中国农业科学院农产品加工研究所农业农村部农产品加工重点综合实验室北京100193 金沙河集团产业技术研究院河北省谷物食品加工技术创新中心河北邢台054100 杨凌食品工程创新中心陕西杨凌712100

馒头是我国居民的传统主食之一。随着馒头机械化生产和市场化销售比例增加,馒头产业得到较快发展。在工业化馒头制作条件下,小麦品种特性及其面粉的馒头制作适宜性,尤其是面粉质量的稳定性,显著影响馒头的产品质量、消费体验及工业化生... 详细信息

馒头是我国居民的传统主食之一。随着馒头机械化生产和市场化销售比例增加,馒头产业得到较快发展。在工业化馒头制作条件下,小麦品种特性及其面粉的馒头制作适宜性,尤其是面粉质量的稳定性,显著影响馒头的产品质量、消费体验及工业化生产的经济效益。选用豫西南地区生产上种植面积大、代表性较强的小麦品种为原料,分析其小麦粉品种的理化特性,研究馒头制作的适宜性及其小麦粉品种质量和馒头特性之间的关系。结果表明,豫西南小麦粉湿面筋含量较高,但面筋指数还有待改进;优质小麦占比有待提高;小麦粉色泽红绿值(a*值)、黄蓝值(b*值)、面筋指数、粉质参数的面团软化度、拉伸参数的拉伸面积及吹泡参数的面团延展性,是评价馒头粉质量的重要参考指标。小麦品种郑麦119、平麦998、陕道198、郑麦1342、郑麦1860比较适合制作馒头。

关键词：小麦品种小麦粉馒头感官评价适宜性豫西南地区

核级不锈钢大尺寸应力腐蚀裂纹的制备技术研究

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腐蚀与防护 2021年第12期42卷 25-28页

作者：俞照辉严军辉杨涛国核电站运行服务技术有限公司上海200233

采用316L奥氏体不锈钢小尺寸试样进行预研制,初步确定了预制大尺寸试样应力腐蚀裂纹的参数。结果表明:3.5%(质量分数)NaCl溶液,-1.2 V(相对于SCE)外加电位,降低应变速率,并延长极化作用时间有利于应力腐蚀的发生,且降低断后伸长率。在... 详细信息

采用316L奥氏体不锈钢小尺寸试样进行预研制,初步确定了预制大尺寸试样应力腐蚀裂纹的参数。结果表明:3.5%(质量分数)NaCl溶液,-1.2 V(相对于SCE)外加电位,降低应变速率,并延长极化作用时间有利于应力腐蚀的发生,且降低断后伸长率。在此基础上,100 kN保载24 d后,以0.5×10^(-6) s^(-1)应变速率进行慢应变速率试验,可在大尺寸试样上成功制得长度超过25 mm的裂纹,且大尺寸试样的断后伸长率仅为12%。

关键词：不锈钢核电站应力腐蚀开裂裂纹

ATRP活性自由基聚合制备两亲性嵌段共聚物

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河南大学学报（自然科学版） 2009年第5期39卷 460-464页

作者：严军辉赵彦保河南大学特种功能材料重点实验室河南开封475004

以CuCl/bpy(2,2′-联吡啶)作为催化剂,2-溴丙酸乙酯为引发剂,首先合成了一端带有卤原子的聚苯乙烯大分子引发剂,再以此大分子为引发剂引发甲基丙烯酸甲酯嵌段聚合,最后在酸性条件下水解得到了两亲性的嵌段共聚物,并对产物进行了IR,GPC,1... 详细信息

以CuCl/bpy(2,2′-联吡啶)作为催化剂,2-溴丙酸乙酯为引发剂,首先合成了一端带有卤原子的聚苯乙烯大分子引发剂,再以此大分子为引发剂引发甲基丙烯酸甲酯嵌段聚合,最后在酸性条件下水解得到了两亲性的嵌段共聚物,并对产物进行了IR,GPC,1H-NMR的表征.

关键词： ATRP 两亲性嵌段聚合物可控活性聚合

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小麦粉兰州拉面制作适宜性研究

粮油食品科技 2022年第6期30卷 52-62页

作者：魏益民赵博严军辉张磊汪江华张影全张波郭波莉中国农业科学院农产品加工研究所/农业农村部农产品加工重点综合实验室北京100193 金沙河集团产业技术研究院/河北省谷物食品加工技术创新中心河北邢台054100 杨凌食品工程创新中心陕西咸阳712100

兰州拉面通过餐饮业的连锁经营,使传统面制品成为品牌经营、以产品带动产业发展的典范。在兰州拉面连锁经营过程中,适宜制作兰州拉面的小麦粉供给和产品标准化,是影响经营效益、产品质量的主要问题之一。制粉企业需要适宜制作兰州拉面... 详细信息

兰州拉面通过餐饮业的连锁经营,使传统面制品成为品牌经营、以产品带动产业发展的典范。在兰州拉面连锁经营过程中,适宜制作兰州拉面的小麦粉供给和产品标准化,是影响经营效益、产品质量的主要问题之一。制粉企业需要适宜制作兰州拉面的小麦原料及面粉的质量标准。以陕西关中平原主要栽培小麦品种磨制面粉为原料,通过专业拉面师傅拉面制作过程,以及专职食品感官评价人员拉面产品的感官评价,筛选适宜制作兰州拉面的小麦粉,为企业拉面粉标准的制定提供参考依据。结果显示,在拉面制作过程的感官评价中,拉面师傅对“拉伸力大小”比较敏感,其次为和面难易程度及面团软硬程度;小麦品种西农583、郑麦366、伟隆169、西农822、百农207和中麦578等品种适宜制作兰州拉面。研究发现拉面制作过程的感官评价总分与吹泡参数的关系较为密切,而拉面产品烹饪后的感官评价总分与拉伸参数的关系较为密切。

关键词：小麦品种小麦粉兰州拉面感官评价适宜性