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铸造 2024年第4期73卷 556-559页

作者：陈红圣王仕明梁超王沛培查明晖徐贵宝中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司江苏常州213011

从宏观特征、微观形貌、成分性能及金相组织等方面,分析了金属型低压铸造铸铝件的铸造裂纹特征。对裂纹进行了原因分析,并通过制定针对性改进措施,从源头彻底解决了铸造裂纹,大大提高了产品的铸造成品率。

关键词：铸造裂纹铝合金低压铸造金属型

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原位自生7715D钛基复合材料等轴与层片组织力学性能研究

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原位自生7715D钛基复合材料等轴与层片组织力学性能研究

作者：王沛培上海交通大学

学位级别：硕士

近年来,具有高比强、高比模的钛基复合材料,尤其是耐高温的钛基复合材料,有望成为最具潜力的新一代航空航天用轻质高温结构材料。利用原位自生技术制备的颗粒或短纤维增强钛基复合材料避免了外加增强体的污染和熔铸过程中陶瓷颗粒与基... 详细信息

近年来,具有高比强、高比模的钛基复合材料,尤其是耐高温的钛基复合材料,有望成为最具潜力的新一代航空航天用轻质高温结构材料。利用原位自生技术制备的颗粒或短纤维增强钛基复合材料避免了外加增强体的污染和熔铸过程中陶瓷颗粒与基体合金润湿性导致的问题,不仅工艺简单,生产成本低而且制得的钛基复合材料增强体与基体界面规整结合良好,从而引起人们广泛关注。颗粒或短纤维增强钛基复合材料的力学性能除了与添加粒子的性质、尺寸、体积分数、粒子间距以及粒子与基体间的界面状态等因素有关之外,基体的组织状态对力学性能的影响也不容忽视。钛合金基体蠕变性能、热稳定性以及室温塑性等性能的最优化往往难以兼得,复合材料中增强体的加入往往会对基体的组织结构产生较大的改变,因而希望通过控制复合材料增强体的种类、含量以及相应的热加工热处理工艺等因素来从一定程度上缓解钛合金高温蠕变与室温塑性难以兼容的矛盾,实现较好的综合性能。关于对比复合材料等轴组织与层片组织综合性能(室温拉伸、高温拉伸、高温蠕变与热稳定性等性能)的研究,目前仍较少。如何通过对基体组织状态的控制,使得在基体同增强体协调作用过程中,二者的优势互补,这是值得深入研究的问题。因而研究热加工热处理工艺、增强体种类及含量、力学环境等综合因素对复合材料等轴与层片组织形貌的影响,以及其对性能的影响是非常有必要的。本文利用钛合金生产所用的真空电弧炉熔炼技术,通过热加工原位合成了TiB、TiC和LaO三种不同含量的7715D钛基复合材料(TMCs),即TMC1(0.39vol%TiB+0.11vol% LaO)、TMC2(1.42vol%TiB+0.4vol% LaO)和TMC3(3.09vol%TiB+1.21vol%TiC+0.4vol% LaO)。分别选择在β相区与α+β相区退火,获得层片和等轴两种组织。初步探索了热加工及热处理工艺下不同基体组织对复合材料综合性能的影响,对比分析了等轴与层片两种基体组织对增强体增强效果的影响。实验测试了7715D钛基复合材料(TMCs)三种成分,即TMC1、TMC2和TMC3的等轴与层片两种组织状态的室温力学性能、不同应变速率下的复合材料高温拉伸性能,蠕变性能以及热稳定性,同时利用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等对其物相、微观组织、增强体TiB及TiC的微结构等进行了观察和分析,希望为今后实现钛基复合材料组织和综合性能的进一步的优化提供一定的参考依据。本文的研究主要包括以下几个方面: (1)通过金相法测得了TMC1、TMC2和TMC3的β转变温度,经1050℃热锻,1000℃热轧后分别进行了热处理制度HT1(980℃固溶1小时570℃时效3小时)和热处理制度HT2(β转变点温度以上20℃固溶1小时570℃时效3小时)两种处理,观察了TMC1、TMC2和TMC3的微观组织形貌。得出经HT1处理后,TMCs均获得等轴组织,经HT2处理后,TMCs均获得层片组织。钛基复合材料的短纤维增强体沿加工方向形成了定向排布,增强体分布均匀,TiB大部分呈针状,TiC则为颗粒状,而LaO主要为纳米级的细小颗粒,弥散的分布在基体中,增强体与基体之间没有明显界面反应。增强体体积分数的增加,使得β转变温度升高,而C元素的添加使其提高尤为显著。β转变温度的升高,使得α+β两相区扩大,使得同一热加工制度下,β转变温度高的TMC3组织中α相体积分数显著增加。并且在同样的冷却速率下,TMC3层片组织的α片变宽。 (2)研究了TMC1、TMC2和TMC3等轴与层片组织室温拉伸性能,得出随着增强体含量的增多,复合材料的屈服强度和抗拉强度均明显提高。主要来源于TiB短纤维的承载和TiC、LaO颗粒弥散强化。TiB增强体含量的增加在提高强度的同时并不一定意味着塑性的降低,这主要取决于TiB晶须熔炼及加工过程中的初始显微缺陷程度,适当的显微缺陷对良好塑性的获得是有利的。C元素的加入引起的β相变点提高,使复合材料的α相比例提高,进而会显著提高材料的抗拉强度,但却相应导致塑性的严重丧失。与钛合金粗大层片组织塑性低于等轴组织不同,增强体的加入使得复合材料的层片组织往往较为细小,加上层片组织对裂纹有更好阻碍效果使得复合材料的层片组织保持有良好的塑性。 (3)研究了TMC1、TMC2和TMC3等轴与层片组织高温拉伸以及高温蠕变性能,得出增强体含量的增加有利于复合材料高温拉伸性能的提高。增强体有利于改善等轴组织的蠕变性能,而层片组织的蠕变性能除了与增强体含量有关外,也受α片宽度的影响,α片宽度小的层片组织有利于获得良好的蠕变性能。高温拉伸时,TMCs对10-4 /s-10-3 /s之间应变速率的变化较为敏感,应变速率的降低,使得高温抗拉强度降低,断裂延伸率提高,而室温塑性较差的TMC3在10-4 /s时也获得了极高的断裂延

关键词：原位自生钛基复合材料等轴组织层片组织力学性能

原位合成不同基体组织7715D钛基复合材料的高温力学性能

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机械工程材料 2011年第7期35卷 22-26,30页

作者：王沛培王立强覃继宁吕维洁张荻上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室上海200240

利用真空电弧熔炼技术,通过热加工原位合成了以TiB纤维和La_2O_3颗粒为增强体的7715D钛基复合材料,然后分别在β相区与(α+β)相区退火,获得层片和等轴两种基体组织;并对不同组织复合材料进行了高温拉伸试验、蠕变试验和不同温度下的热... 详细信息

利用真空电弧熔炼技术,通过热加工原位合成了以TiB纤维和La_2O_3颗粒为增强体的7715D钛基复合材料,然后分别在β相区与(α+β)相区退火,获得层片和等轴两种基体组织;并对不同组织复合材料进行了高温拉伸试验、蠕变试验和不同温度下的热暴露试验。结果表明:与等轴组织相比,层片组织显著提高了复合材料的高温抗拉强度及蠕变性能,能有效阻止增强体断裂后微裂纹的扩展;在600℃下热暴露时,复合材料的热稳定性最差,主要由在等轴组织初生α相中和层片组织的α片边界处析出颗粒状脆性相所致,其对复合材料室温塑性均有不利影响。

关键词：钛基复合材料高温力学性能等轴组织层片组织

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纳米莫来石在聚苯乙烯改性中的应用研究

硅酸盐通报 2008年第1期27卷 174-178页

作者：贾志永强颖怀王沛培中国矿业大学材料科学与工程学院徐州221116

采用优质煤系高岭土煅烧制备的纳米莫来石(nano-mullite)对聚苯乙烯(polystyrene)进行改性,通过机械共混的方法制备了PS/nano-mullite复合材料。探讨了复合材料中纳米莫来石的含量对改性PS的力学性能、耐热性能以及热流动性的影响。实... 详细信息

采用优质煤系高岭土煅烧制备的纳米莫来石(nano-mullite)对聚苯乙烯(polystyrene)进行改性,通过机械共混的方法制备了PS/nano-mullite复合材料。探讨了复合材料中纳米莫来石的含量对改性PS的力学性能、耐热性能以及热流动性的影响。实验结果表明:适量的纳米莫来石加入后,复合材料的拉伸强度,缺口冲击强度,维卡软化点温度和热流动性能均有较大的提高。

关键词：纳米莫来石聚苯乙烯改性

La、B元素联合变质对Al-Si合金中初生相形核的影响

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铸造 2019年第11期68卷 1243-1248页

作者：王沛培夏少华李陈林查明晖中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)等测试手段,研究了La、B元素联合变质对Al-Si合金中初生相形核的影响。结果表明,在亚共晶Al-Si合金熔体中,LaB6的形成对凝固过程中初生α-Al相具有细化作用,但这种作用会因Ti与B生成... 详细信息

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)等测试手段,研究了La、B元素联合变质对Al-Si合金中初生相形核的影响。结果表明,在亚共晶Al-Si合金熔体中,LaB6的形成对凝固过程中初生α-Al相具有细化作用,但这种作用会因Ti与B生成TiB2而受到抑制。在过共晶Al-Si合金熔体中,LaB6的形成对初生Si相以及共晶Si相形核存在促进作用;TEM分析显示,LaB6相的{110}晶面与初生Si相的{111}晶面有着良好的晶体学位相关系,可作为初生Si相的非均质形核核心。

关键词：初生相 Al-Si合金晶粒细化形核

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机车铝合金齿轮箱体选材及低压铸造工艺研究

铸造 2014年第10期63卷 987-990页

作者：徐贵宝周峰马俊成谭东周斌王沛培夏少华南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司江苏常州213011

研究了高强度铝合金AlSi7MgA的流动性和热裂倾向,分析了导温率、收缩率以及外部压力对凝固补缩行为的影响。以机车齿轮箱产品为例,通过充型流动、凝固补缩模拟计算以及缺陷产生原因分析,阐明了低压铸造工艺的特点。

关键词： AlSi7MgA 低压铸造铸造工艺齿轮箱

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纳米莫来石/聚苯乙烯复合材料性能研究

塑料 2008年第2期37卷 42-45,61页

作者：贾志永强颖怀潘业才王沛培中国矿业大学材料科学与工程学院江苏徐州221116

采用优质煤系高岭土煅烧制备的纳米莫来石(nano-mullite)对聚苯乙烯(PS)进行改性研究,通过机械共混的方法制备了nano-mullite/PS复合材料。实验探讨了纳米莫来石的表面状态及其含量对复合材料力学性能的影响。实验结果表明:2%的偶联剂... 详细信息

采用优质煤系高岭土煅烧制备的纳米莫来石(nano-mullite)对聚苯乙烯(PS)进行改性研究,通过机械共混的方法制备了nano-mullite/PS复合材料。实验探讨了纳米莫来石的表面状态及其含量对复合材料力学性能的影响。实验结果表明:2%的偶联剂包覆改性的纳米莫来石改性PS的效果最为显著;纳米莫来石加入量为2.5%左右时,改性PS的拉伸强度和缺口冲击强度达到峰值。

关键词：纳米莫来石聚苯乙烯复合材料性能

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动车组铝合金电机端盖铸造工艺研究

机车车辆工艺 2013年第6期 27-29页

作者：谭东周峰王沛培马俊成张余兴南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司江苏常州213011

动车组铝合金电机端盖采用金属型重力浇铸成型,树脂砂造芯铸造工艺。通过在型腔上开设排气,解决了铸件浇不足等缺陷,合理地利用型腔内的气体,解决了铸件局部缩凹缺陷,最终开发出质量良好的铸件。

关键词：动车组电机端盖 MAGMA软件铸造工艺

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高强度铝合金材料在轨道交通行业应用概述

机车车辆工艺 2015年第5期 9-10页

作者：周峰徐贵宝周斌王沛培马俊成南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司江苏常州213011

概述了高强度铝合金材料在轨道交通车辆上的应用情况;介绍了GZAlSi7Mg铝合金的化学成分与力学性能、熔炼与净化、热处理工艺;阐述了某公司低压铸造工艺及数值模拟技术在重载机车、高速动车组、城轨地铁铝合金齿轮箱上的应用情况。

关键词：铝合金轨道交通低压铸造齿轮箱

西周格(霸)姬簋中的立君争讼与“先王之刑”

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陕西师范大学学报(哲学社会科学版) 2024年第3期53卷 39-48页

作者：王沛华东政法大学法律古籍研究所

格(霸)姬簋铭文事关西周霸氏立君之争。格(霸)姬主张其子为君，晋人伸主张其甥为君。王朝贵族鬼、■叔、鼏父、师父、微史共同审讯此案，之后将相关情况陈告伯偯父，伯偯父进行裁决。宣判由史官系统之长尹氏做出，其下属史官告知格(霸)... 详细信息

格(霸)姬簋铭文事关西周霸氏立君之争。格(霸)姬主张其子为君，晋人伸主张其甥为君。王朝贵族鬼、■叔、鼏父、师父、微史共同审讯此案，之后将相关情况陈告伯偯父，伯偯父进行裁决。宣判由史官系统之长尹氏做出，其下属史官告知格(霸)姬。尹氏及其下属保子津在对格(霸)姬的嘉勉礼仪中宣布判决结果，实际是对格(霸)姬及其子合法拥有霸氏首领地位的宣示。格(霸)姬簋铭文显示在审判环节要依据“先王之刑”的做法，将金文中有关遵循“先王之刑”表述的年代提前到了周穆王、周恭王时代。不仅如此，格(霸)姬簋铭文还是目前所见在审判实践中运用“先王之刑”的唯一实例。山西大河口2002号墓地出土的格(霸)姬簋与霸姬盘、盉铭文显示了周穆王时期王朝法权全面扩张的现象，这种扩张包含有立法与司法两个方面，并与周穆王时期的法制变革相关。

关键词：格(霸)姬簋 “先王之刑” 君位继承法制变革