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凝固条件及热处理对Mg-xZn-3Y-0.7Zr-0.2Sb合金组织和性能的影响

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凝固条件及热处理对Mg-xZn-3Y-0.7Zr-0.2Sb合金组织和性能的影响

作者：余国康哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

本文通过低压铸造的方法制备了砂型、金属型和石墨型Mg-xZn-3Y-0.7Zr-0.2Sb合金阶梯板件，利用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子万能实验机等分析测试方法研究了不同凝固条件以及后续热处理对Mg-xZn-3Y-0.7Zr-0.2Sb合金组织和性能的影... 详细信息

本文通过低压铸造的方法制备了砂型、金属型和石墨型Mg-xZn-3Y-0.7Zr-0.2Sb合金阶梯板件，利用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子万能实验机等分析测试方法研究了不同凝固条件以及后续热处理对Mg-xZn-3Y-0.7Zr-0.2Sb合金组织和性能的影响。通过组织分析发现，采用低压铸造的Mg-xZn-3Y-0.7Zr-0.2Sb合金的铸态组织倾向于树枝晶，随着铸型激冷能力的提高，壁厚的减小，晶粒尺寸均变小，第二相体积分数增加。Mg-5Zn-3Y-0.7Zr-0.2Sb合金的铸态组织由-Mg和W相组成，W相呈连续网状分布在晶界上，Mg-8Zn-3Y-0.7Zr-0.2Sb合金枝晶凝固明显，出现I相。Mg-5Zn-3Y-0.7Zr-0.2Sb合金的铸态力学性能优于Mg-8Zn-3Y-0.7Zr-0.2Sb合金。Mg-5Zn-3Y-0.7Zr-0.2Sb合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为226.0MPa、128.1MPa和8.2%，Mg-8Zn-3Y-0.7Zr-0.2Sb合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为159.1MPa、117.1MPa和1.82%。合金的铸态力学性能随着铸型冷却能力的提高以及壁厚的减小而提高。Mg-5Zn-3Y-0.7Zr-0.2Sb合金经500℃×4h+170℃×20h热处理后，铸态组织中连续分布的W相被打断，在三角晶界处仍有残留。经480℃×10h+170℃×20h热处理后，片层共晶组织完全消失，只剩发生球化的颗粒状W相。480℃×10h+170℃×20h热处理后合金性能更好，石墨型铸造12mm壁厚的合金综合力学性能更好，其抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为262.3MPa、135.2MPa和8.9%。Mg-8Zn-3Y-0.7Zr-0.2Sb合金中I相的融化起始温度为436℃，不适合做液相热处理。在420℃下长时间固溶后，晶粒长大不明显，鱼骨状析出物有熔断现象，网状连续分布也有所改善。经过420℃×10h+170℃×20h热处理，合金的力学性能较铸态得到明显提升，抗拉强度达到260MPa以上，屈服强度超过200MPa，延伸率依然比较低。砂型铸造10mm壁厚合金经过420℃×10h+170℃×20h热处理后，抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为267.0MPa、209.1MPa和2.0%，较铸态提高了85.7%、98.4%和17.6%。低压铸造的Mg-xZn-3Y-0.7Zr-0.2Sb合金铸态时为准解理断裂，T6热处理后，合金以解理断裂为主。无论是铸态还是热处理条件下，拉伸过程中，裂纹首先在第二相上萌生。

关键词：镁合金低压铸造组织热处理力学性能

Zn含量对Mg-xZn-3Y-0.7Zr合金组织和性能的影响

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特种铸造及有色合金 2018年第4期38卷 367-371页

作者：董多朱冬冬余国康衢州学院机械工程学院北京科技大学新金属材料国家重点实验室上海航天精密机械研究所

采用低压铸造制备了Mg-xZn-3Y-0.7Zr合金,利用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、热分析仪等设备,研究了Zn含量对合金微观组织的影响,并通过热处理工艺来改善合金微观组织中的第二相分布,从而提高合金的力学性能。结果表明,Mg-5Zn-3Y-0... 详细信息

采用低压铸造制备了Mg-xZn-3Y-0.7Zr合金,利用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、热分析仪等设备,研究了Zn含量对合金微观组织的影响,并通过热处理工艺来改善合金微观组织中的第二相分布,从而提高合金的力学性能。结果表明,Mg-5Zn-3Y-0.7Zr合金主要含有α-Mg和W-Mg3Zn3Y2相,其中W相呈网状在晶界上分布;当Zn含量为8%时,铸态组织中树枝晶明显增多,并且出现了I-Mg3Zn6Y相;热处理后I相消失,网状分布的W相被打断,在三角晶界处仍有鱼骨状片层共晶组织。Mg-5Zn-3Y-0.7Zr合金铸态抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为223.8MPa、124.9MPa和7.3%,经过T6处理后提升效果不明显,而Mg-8Zn-3Y-0.7Zr合金在铸态时力学性能较差,经过T6处理后其抗拉强度、屈服强度和伸长率为263.3 MPa、207.9 MPa和2.2%。Mg-5Zn-3Y-0.7Zr合金的断裂机制为准解理断裂,断口处有发生塑性变形而出现的撕裂棱。Mg-8Zn-3Y-0.7Zr合金的断裂机制主要为解理断裂,并没有发现韧窝。

关键词：镁合金热处理微观组织力学性能

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镁合金用铸造型砂热物性参数测定与研究

铸造 2020年第11期69卷 1215-1220页

作者：汪敏张旭亮余国康刘越东北大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110819 上海航天精密机械研究所上海201600

通过浇注法得到型砂的温度场,利用反算法求出硅砂、宝珠砂、铬铁矿砂、陶粒砂、钢丸混砂和粘土砂的热导率和比热容,为镁合金铸造模拟提供了重要数据。利用测得的比热容和热导率得到了这些型砂的蓄热系数,通过对几种型砂蓄热系数的比较,... 详细信息

通过浇注法得到型砂的温度场,利用反算法求出硅砂、宝珠砂、铬铁矿砂、陶粒砂、钢丸混砂和粘土砂的热导率和比热容,为镁合金铸造模拟提供了重要数据。利用测得的比热容和热导率得到了这些型砂的蓄热系数,通过对几种型砂蓄热系数的比较,得到了常用型砂对铸件激冷能力的大小,与实际生产相符合。

关键词：型砂温度场比热热导率蓄热系数

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ZM5合金齿轮壳体铸造工艺研究

特种铸造及有色合金 2018年第10期38卷 1134-1136页

作者：董多余国康朱冬冬贺庆衢州学院机械工程学院北京科技大学新金属材料国家重点实验室上海航天精密机械研究所

以ZM5合金齿轮壳体为研究对象,通过对其结构分析以及ProCAST数值模拟,对其铸造工艺进行了研究。结果表明,对于壁厚为15~25mm,轮廓尺寸为160mm×100mm×80mm的齿轮箱壳体,采用700℃浇注,浇注时间为6s,设置2个缝隙内浇道的浇注方案能够成... 详细信息

以ZM5合金齿轮壳体为研究对象,通过对其结构分析以及ProCAST数值模拟,对其铸造工艺进行了研究。结果表明,对于壁厚为15~25mm,轮廓尺寸为160mm×100mm×80mm的齿轮箱壳体,采用700℃浇注,浇注时间为6s,设置2个缝隙内浇道的浇注方案能够成形良好,但是在厚凸台内部会产生缩松缺陷,实际浇注结果和模拟结果符合良好。根据ProCAST模拟结果和浇注试样的情况,对铸造工艺进行优化,改用陶瓷过滤网、增加局部冷铁、提高浇注温度后,效果良好,其化学成分、力学性能、尺寸精度、内部质量均能满足设计指标。

关键词： ZM5合金结构件铸造工艺

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为了“舌尖上的安全”

江淮法治 2015年第23期 40-41页

作者：王绪发余国康

民以食为天,食以安为先。食品安全问题,揪紧着老百姓的心,考验着政府的公信力和执政能力,也成为合肥市包河区人大关注的热点。区人大常委会检查了全区贯彻实施《食品安全法》情况,督促政府主动作为,抓好食品安全监督,保障人民群众身体... 详细信息

民以食为天,食以安为先。食品安全问题,揪紧着老百姓的心,考验着政府的公信力和执政能力,也成为合肥市包河区人大关注的热点。区人大常委会检查了全区贯彻实施《食品安全法》情况,督促政府主动作为,抓好食品安全监督,保障人民群众身体健康。

关键词：合肥市包河区执法检查情况《食品安全法》以安监督工作计划人民群众工作要点地沟油副主任知晓率

固溶炉温均匀性对反重力浇注ZL114A合金力学性能的影响

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热加工工艺 2018年第20期47卷 216-217,221页

作者：林琳张旭亮余国康薛祥义西安西工大超晶科技发展有限责任公司陕西西安710016 上海航天精密机械研究所上海201600 西北工业大学材料学院陕西西安710072

以反重力浇注的ZL114A合金为研究对象,研究固溶炉温均匀性对合金力学性能的影响。结果表明：在不考虑其它因素条件下,伸长率受到固溶炉温均匀性的影响更显著,硬度及抗拉强度受固溶炉温均匀性影响次之。因此,采用反重力铸造方式生产ZL114... 详细信息

以反重力浇注的ZL114A合金为研究对象,研究固溶炉温均匀性对合金力学性能的影响。结果表明：在不考虑其它因素条件下,伸长率受到固溶炉温均匀性的影响更显著,硬度及抗拉强度受固溶炉温均匀性影响次之。因此,采用反重力铸造方式生产ZL114A合金时,可以将伸长率降低作为生产异常预警指标,并以伸长率为5.6%作为预警红线。

关键词：固溶炉温均匀性反重力浇注 ZL114A合金力学性能

依托《自动控制原理》课程改革,培养学生创新能力

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河北职业教育 2009年第4期5卷 81-82页

作者：宋乐鹏胡大勇余国康重庆科技学院

通过分析当前大学生缺乏自主创新能力的问题,提出依托《自动控制原理》课程改革培养大学生创新能力的重要性和迫切性。论述通过教学内容、教学方法改革,优化教学过程、鼓励学生创新、配备精良的仿真系统来提高学生创新能力。经过两年多... 详细信息

通过分析当前大学生缺乏自主创新能力的问题,提出依托《自动控制原理》课程改革培养大学生创新能力的重要性和迫切性。论述通过教学内容、教学方法改革,优化教学过程、鼓励学生创新、配备精良的仿真系统来提高学生创新能力。经过两年多的实践取得了非常好的成效。

关键词：自动控制原理创新能力教学改革

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大型薄壁钛合金头罩铸造工艺设计及应用

特种铸造及有色合金 2017年第8期37卷 918-920页

作者：余国康范李鹏王宝兵李宝辉顾辉旺杨剑上海航天精密机械研究所

采用石墨型铸造工艺制备了大型薄壁钛合金头罩铸件。针对头罩高度大、壁薄的特点,设计了3套浇注系统:卧式阶梯式浇注系统、头锥置上顶注式浇注系统以及尾部朝上雨淋式浇注系统。结果表明,卧式阶梯式浇注系统表面裂纹多且密集,不能满足... 详细信息

采用石墨型铸造工艺制备了大型薄壁钛合金头罩铸件。针对头罩高度大、壁薄的特点,设计了3套浇注系统:卧式阶梯式浇注系统、头锥置上顶注式浇注系统以及尾部朝上雨淋式浇注系统。结果表明,卧式阶梯式浇注系统表面裂纹多且密集,不能满足产品要求。两种顶注式浇注系统表面裂纹少,能够生产出优质钛合金头罩。

关键词：钛合金薄壁铸件表面裂纹铸造工艺

低压铸造Mg-10Gd-3Y-0.7Zr合金的组织及力学性能

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特种铸造及有色合金 2015年第10期35卷 1090-1094页

作者：户凤荣余国康孙婉婷邹鹑鸣王宏伟魏尊杰吉林化工学院航空工程职业技术学院上海航天精密机械研究所哈尔滨工业大学材料科学与工程学院

采用低压铸造工艺制备了Mg-10Gd-3Y-0.7Zr合金,利用OM、SEM、EDS、DTA等手段研究了合金在热处理前、后的微观组织演变,并对其热处理工艺进行优化,以提高合金的综合力学性能,并结合组织变化分析了合金的热处理强化机制。结果表明,Mg-10Gd... 详细信息

采用低压铸造工艺制备了Mg-10Gd-3Y-0.7Zr合金,利用OM、SEM、EDS、DTA等手段研究了合金在热处理前、后的微观组织演变,并对其热处理工艺进行优化,以提高合金的综合力学性能,并结合组织变化分析了合金的热处理强化机制。结果表明,Mg-10Gd-3Y-0.7Zr合金的铸态组织主要由α-Mg初生相和Mg24(Gd,Y)5共晶相组成,且Mg24(Gd,Y)5共晶相呈网状分布在晶界上。热处理后,连续分布的Mg24(Gd,Y)5相消失,主要为α-Mg和颗粒状Mg5(Gd,Y)相。在520℃×14h+230℃×20h热处理效果最佳。经过520℃固溶14h后,合金强度变化不大,但是伸长率由5.5%变为13.4%,提高了144%。230℃时效处理后,合金的综合力学性能优异,抗拉强度和屈服强度达到307.8 MPa和200.4 MPa,伸长率为7.2%,较热处理前分别提高了41%、38%和31%。

关键词：镁合金热处理微观组织力学性能