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C70600白铜空心锭立式连铸工艺参数对凝固过程的影响

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机械科学与技术 2024年第1期43卷 64-72页

作者：蔡军杨清相乔柯王文王快社西安建筑科技大学冶金工程学院西安710055 国家联合地方功能材料加工中心西安710055

为了获得Ф260×Ф80 C70600白铜空心锭立式连铸合理的工艺参数,通过数值模拟定量分析了各种工艺参数对温度场和应力场的影响。结果表明:浇铸温度每提高20℃,液穴深度增加10 mm;拉坯速度每提高10 mm/min,液穴深度增加20 mm;液穴深度随... 详细信息

为了获得Ф260×Ф80 C70600白铜空心锭立式连铸合理的工艺参数,通过数值模拟定量分析了各种工艺参数对温度场和应力场的影响。结果表明:浇铸温度每提高20℃,液穴深度增加10 mm;拉坯速度每提高10 mm/min,液穴深度增加20 mm;液穴深度随着石墨芯管冷却强度的增大而减小。基于正交试验和方差分析发现,F_(A)>F_(0.01)(3,3),F_(B)>F_(D)>F_(0.1)(3,3),F_(C)

关键词：立式连铸工艺参数空心锭液穴深度应力场数值模拟

冷喷摩擦复合增材制造制备ZrO_(2)颗粒增强钛基复合材料组织与磨损性能

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塑性工程学报 2024年第2期31卷 105-112页

作者：王俣豪乔柯张兵王快社王文孙琦西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055 功能材料加工国家地方联合工程研究中心陕西西安710055

采用冷喷涂增材制造和冷喷摩擦复合增材制造技术制备了ZrO_(2)颗粒增强钛基复合材料,使用SEM和EBSD等表征了微观组织特征,研究了模拟体液环境下的磨损性能和磨损机制。结果表明:相较于冷喷涂增材制造试样,冷喷摩擦复合增材制造试样中孔... 详细信息

采用冷喷涂增材制造和冷喷摩擦复合增材制造技术制备了ZrO_(2)颗粒增强钛基复合材料,使用SEM和EBSD等表征了微观组织特征,研究了模拟体液环境下的磨损性能和磨损机制。结果表明:相较于冷喷涂增材制造试样,冷喷摩擦复合增材制造试样中孔洞缺陷消失,组织明显致密化,ZrO_(2)均匀分布于Ti基体中,试样的致密度达99.1%。冷喷摩擦复合增材制造过程中发生了连续动态再结晶,平均晶粒尺寸均匀化至2.5μm。相较冷喷涂增材制造试样,冷喷摩擦复合增材制造试样显微硬度显著提升(由221 HV 0.2提升至544 HV 0.2)。在模拟体液环境下,冷喷摩擦复合增材制造试样具有较低的磨损率(1.09×10^(-3)mm^(3)·N^(-1)·m^(-1)),表现出较好的耐磨性。磨粒磨损和粘着磨损是冷喷涂增材制造试样的主要磨损机制,而磨粒磨损是冷喷摩擦复合增材制造试样的主要磨损机制。

关键词：冷喷涂搅拌摩擦加工钛基复合材料微观组织磨损性能

Cu和Ni中间层对铝/钢异种金属搅拌摩擦搭接焊接头界面微观组织及剪切性能的影响

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塑性工程学报 2024年第3期31卷 214-221页

作者：王元一乔柯张婷郝政扬王佳王文王快社西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055 功能材料加工国家地方联合工程研究中心陕西西安710055

采用搅拌摩擦搭接焊(FSLW)对添加Cu和Ni中间层的6061-T6铝合金和QP1180钢进行焊接,研究接头微观组织及力学性能。结果表明, FSLW可以成功制备出成形性良好的Al-Cu-Fe及Al-Ni-Fe接头, Cu粉和Ni粉均与基体结合良好。Cu粉阻隔了Al-Fe之间... 详细信息

采用搅拌摩擦搭接焊(FSLW)对添加Cu和Ni中间层的6061-T6铝合金和QP1180钢进行焊接,研究接头微观组织及力学性能。结果表明, FSLW可以成功制备出成形性良好的Al-Cu-Fe及Al-Ni-Fe接头, Cu粉和Ni粉均与基体结合良好。Cu粉阻隔了Al-Fe之间的元素扩散,接头金属间化合物(IMCs)种类为Al Cu和Al_(3)Cu_(2),无Al-Fe IMCs生成;Ni粉无法完全阻隔Al-Fe之间的反应, IMCs种类为Al_(3)Ni_(2)和Al Fe_(3)。Al-Ni-Fe接头中产生的IMCs与基体之间的平均错配度低于Al-Cu-Fe接头中IMCs与基之间的平均错配度,表明Al-Ni-Fe接头中产生的IMCs与基体之间的结合强度优于Al-Cu-Fe接头中产生的IMCs与基体之间的结合强度,因此Al-Ni-Fe接头剪切强度(7.86 k N)优于Al-Cu-Fe接头剪切强度(4.62 k N)。

关键词：搅拌摩擦搭接焊铝/钢界面金属间化合物错配度剪切性能

水下搅拌摩擦加工Ti-15-3合金的组织及超塑性变形

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兵器材料科学与工程 2024年第4期47卷 59-63页

作者：倪立锦王文韩鹏乔柯强凤鸣王快社西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055

采用水下搅拌摩擦加工技术制备细晶Ti-15V-3Al-3Cr-3Sn(Ti-15-3)合金。通过电子背散射衍射对搅拌区(stirring zone,SZ)晶粒细化机制进行分析。用电子万能试验机对SZ试样进行超塑性拉伸。结果表明:SZ高角度晶界比例为74.5%,平均晶粒尺寸... 详细信息

采用水下搅拌摩擦加工技术制备细晶Ti-15V-3Al-3Cr-3Sn(Ti-15-3)合金。通过电子背散射衍射对搅拌区(stirring zone,SZ)晶粒细化机制进行分析。用电子万能试验机对SZ试样进行超塑性拉伸。结果表明:SZ高角度晶界比例为74.5%,平均晶粒尺寸为1.8μm,主要的晶粒细化机制为连续动态再结晶;在变形温度为675℃,应变率为3×10^(-4)s^(-1)时,SZ试样的伸长率达到了465%,为超塑性,主要变形机制为晶界滑移,同时伴随连续动态再结晶和β→α相变。

关键词：水下搅拌摩擦加工 Ti-15-3合金显微组织超塑性晶界滑移

焊接速度对Q&P980钢搅拌摩擦焊接头组织和性能的影响

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塑性工程学报 2024年第1期31卷 165-171页

作者：郝政扬王晨曦王快社乔柯王佳王文孙琦西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055 功能材料加工国家地方联合工程研究中心陕西西安710055

通过搅拌摩擦焊接对Q&P980钢进行焊接,固定转速为400 r·min^(-1),焊接速度分别为50 mm·min^(-1)(低焊速)和600 mm·min^(-1)(高焊速),采用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子背散射衍射、显微硬度和拉伸性能测试等手段对焊接接头的微... 详细信息

通过搅拌摩擦焊接对Q&P980钢进行焊接,固定转速为400 r·min^(-1),焊接速度分别为50 mm·min^(-1)(低焊速)和600 mm·min^(-1)(高焊速),采用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子背散射衍射、显微硬度和拉伸性能测试等手段对焊接接头的微观组织和力学性能进行了表征,研究了焊接速度对接头微观组织和力学性能的影响。结果表明:相较母材,接头整体残余奥氏体含量降低,搅拌区晶粒明显细化和均匀化,有大量马氏体生成;热影响区晶粒略微粗大,显微硬度降低。与低焊速接头相比,高焊速接头峰值温度降低,材料流动范围较窄,热力耦合作用减弱;热影响区宏观尺寸减小,残余奥氏体含量增加,显微硬度提高,接头具有更好的变形协调性,接头抗拉强度和伸长率分别从1074 MPa、6.0%提高至1268 MPa、15.3%。

关键词：搅拌摩擦焊接焊接速度 Q&P980钢微观组织力学性能

搅拌摩擦加工对选区激光熔化AlSi10Mg合金纳米力学行为的影响

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塑性工程学报 2022年第1期29卷 210-217页

作者：王晨曦王快社王文乔柯西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学功能材料加工国家地方联合工程研究中心陕西西安710055

使用搅拌摩擦加工(FSP)技术对选区激光熔化制备的AlSi10Mg合金进行表面改性,采用循环纳米压痕技术研究了循环载荷下FSP对材料的纳米力学行为的影响。结果表明,FSP可以显著改善SLM-AlSi10Mg合金的组织均匀性,使得晶粒转变为更为细小的等... 详细信息

使用搅拌摩擦加工(FSP)技术对选区激光熔化制备的AlSi10Mg合金进行表面改性,采用循环纳米压痕技术研究了循环载荷下FSP对材料的纳米力学行为的影响。结果表明,FSP可以显著改善SLM-AlSi10Mg合金的组织均匀性,使得晶粒转变为更为细小的等轴晶晶粒,降低其弹性模量和接触硬度。随着循环次数的增加,材料的接触硬度不断降低,但弹性模量基本不变,主要是由于尺度效应引起的。与BM试样相比,FSP试样的塑性抗力H_(T)显著降低,在循环过程中塑性应变能普遍偏高。FSP试样的滞后回线面积和塑性变形区远大于BM试样,进一步表明FSP可以改善材料的塑性。

关键词：选区激光熔化搅拌摩擦加工 AlSi10Mg合金纳米压痕力学性能

碱热处理对搅拌摩擦加工AZ31镁合金耐腐蚀性能的影响

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金属热处理 2022年第3期47卷 61-66页

作者：陈善勇王快社乔柯王文西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学功能材料加工国家地方联合工程研究中心陕西西安710055

对AZ31镁合金进行搅拌摩擦加工(Friction stir processing,FSP),并对母材(Basal material,BM)和FSP试样进行碱热处理(Alkali heat treatment,AHT),研究了AHT对搅拌摩擦加工后AZ31镁合金微观组织和耐腐蚀性能的影响。结果表明,FSP可以显著细化晶粒,平均晶粒尺寸由BM的12.8μm细化至FSP后的3.1μm,高角度晶界比例从BM的75.9%降低至FSP后的45.3%,晶界亚结构增多。AHT使材料表面形成致密的MgO和Al_(2)O_(3)混合涂层,有效地提高了AZ31镁合金的耐浸泡腐蚀性能。

关键词： AZ31镁合金搅拌摩擦加工微观组织碱热处理腐蚀

强制冷却对搅拌摩擦加工QP1180钢组织与力学性能的影响

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塑性工程学报 2023年第8期30卷 228-234页

作者：王佳乔柯王文张婷郝政扬王快社西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055 功能材料加工国家地方联合工程研究中心陕西西安710055

分别在空气和液态CO_(2)强制冷却条件下对QP1180钢进行了搅拌摩擦加工(FSP),采用OM、SEM、EBSD和TEM技术研究了加工区微观结构特征和力学性能。结果表明,在空气和强制冷却条件下,FSP加工后QP1180钢内部均形成了细小的铁素体和马氏体,其... 详细信息

分别在空气和液态CO_(2)强制冷却条件下对QP1180钢进行了搅拌摩擦加工(FSP),采用OM、SEM、EBSD和TEM技术研究了加工区微观结构特征和力学性能。结果表明,在空气和强制冷却条件下,FSP加工后QP1180钢内部均形成了细小的铁素体和马氏体,其中铁素体含量分别为13%和20%,晶粒尺寸分别为1.7和0.9μm,位错密度分别为1.84×10^(14)和2.53×10^(14) m^(-2)。在空气冷却条件下,FSP加工后QP1180钢的抗拉强度和伸长率分别为1450 MPa和15%。与空气冷却条件下相比,强制冷却条件下FSP加工后QP1180钢的抗拉强度和伸长率分别提高至1640 MPa和28%。在空气和强制冷却条件下,FSP后QP1180钢的断裂方式分别呈现出韧脆混合型和韧性断裂特征。

关键词：强制冷却搅拌摩擦加工 QP1180钢微观组织力学性能

“双碳”目标背景下冶金类大学生创新能力提升措施

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中文科技期刊数据库（文摘版）教育 2022年第4期 156-158页

作者：乔柯陈善勇西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055

在“双碳”目标背景下,钢铁企业面临转型升级和发展的新契机,对于创新实践能力突出的人才需求不断加大。但目前冶金类大学生对行业发展和职业规划认知不清,对专业自信心不够,导致人才流失严重,学生创新创业能力提升意识弱。本文分析了... 详细信息

在“双碳”目标背景下,钢铁企业面临转型升级和发展的新契机,对于创新实践能力突出的人才需求不断加大。但目前冶金类大学生对行业发展和职业规划认知不清,对专业自信心不够,导致人才流失严重,学生创新创业能力提升意识弱。本文分析了“双碳”目标背景下,钢铁冶金行业发展趋势,冶金类大学生专业自信缺失的原因及培养对策,以及大学生创新实践能力培养路径。

关键词：双碳冶金大学生专业自信创新能力