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L1_(2)型Al_(67)Cu_(8)Ti_(25)细化剂的制备及其对铝合金组织的影响

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特种铸造及有色合金 2024年第7期44卷 940-946页

作者：陈旭席卫国陈吉程婧璠蔡启舟蒋文明华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术全国重点实验室武汉430074

采用单质粉末通过高能球磨和真空烧结制备了L1_(2)型Al_(67)Cu_(8)Ti_(25)金属间化合物,并将其破碎后与Al粉进行混合制备了Al-25Al_(67)Cu_(8)Ti_(25)复合细化剂。研究了球磨时间、烧结温度对制备L1_(2)型Al_(67)Cu_(8)Ti_(25)金属间化... 详细信息

采用单质粉末通过高能球磨和真空烧结制备了L1_(2)型Al_(67)Cu_(8)Ti_(25)金属间化合物,并将其破碎后与Al粉进行混合制备了Al-25Al_(67)Cu_(8)Ti_(25)复合细化剂。研究了球磨时间、烧结温度对制备L1_(2)型Al_(67)Cu_(8)Ti_(25)金属间化合物的影响。以纯铝和Al-5Cu-Mn铸造铝合金为对象,研究了复合细化剂对α-Al宏观和微观组织的影响及作用机制。结果表明,球磨粉末在600℃下烧结可制备单相的L1_(2)型Al_(67)Cu_(8)Ti_(25)化合物颗粒,随着球磨时间增加,烧结形成的化合物颗粒的平均尺寸减小至11μm,形貌趋于球形。Al-25Al_(67)Cu_(8)Ti_(25)复合细化剂对α-Al具有较好的细化效果,加入0.25%的Al_(67)Cu_(8)Ti_(25)细化剂后,纯铝及Al-5Cu-Mn合金的晶粒尺寸分别细化至224μm和137μm。L1_(2)型Al_(67)Cu_(8)Ti_(25)化合物是α-Al的有效形核质点,与α-Al的错配度为2.35%,相比于Al3Ti,其错配度更小,异质形核能力更强。

关键词： L1_(2)型Al_(67)Cu_(8)Ti_(25)金属间化合物显微组织晶粒细化异质形核

Some problems in the production of ductile irons by investment casting

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China Foundry 2008年第1期5卷 7-11页

作者： Yu Bo cai qizhou Wei Bokang State Key Laboratory of Material Processing and Die ＆ Mould Technology Huazhong University of Science ＆ Technology Wuhan 430074 P. R. China

Because of the excellent performance of ductile irons and the unique superiority of investment casting, thepreparation of complicated and thin-wall ductile iron castings by investment casting shows a good developmentprospect. In this present work, combined with the actual product experiments, the characteristics of shell making,spheroidization, inoculation and defect prevention are presented, and some suggestions are given for investmentcasting of ductile iron.

关键词： ductile iron investment casting

V合金化对Al-9Si合金凝固组织与力学性能的影响

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铸造技术 2024年第3期45卷 279-287页

作者：席卫国陈旭陈吉程婧璠蔡启舟华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室湖北武汉430074

研究了V合金化对Al-9Si合金凝固过程、微观组织和力学性能的影响。结果表明,在Al-9Si合金中添加V,析出化合物Si_(2)V,而无AlV化合物析出,V对初生α-Al的析出温度无明显影响。随着V量增加,Al-9Si合金的初生α-Al的形核温度和形核过冷度... 详细信息

研究了V合金化对Al-9Si合金凝固过程、微观组织和力学性能的影响。结果表明,在Al-9Si合金中添加V,析出化合物Si_(2)V,而无AlV化合物析出,V对初生α-Al的析出温度无明显影响。随着V量增加,Al-9Si合金的初生α-Al的形核温度和形核过冷度同步增加,0.4%V(质量分数)使形核温度由未添加V的607.5℃上升至612.6℃,过冷度由24℃增加至27.1℃;继续增加V量,形核温度略有升高,但形核过冷度略有减小。V添加使Al-9Si合金初生α-Al晶粒形态由枝晶向等轴晶转变,Al-9Si-0.4V合金的α-Al晶粒尺寸由Al-9Si的593μm细化至302μm。V对共晶Si无变质作用,但V能使针状β-Al_(5)FeSi转变为鱼骨状的Al_(12)(Fe,V)_(3)Si相。0.6%Sb(质量分数)变质Al-9Si-0.4V合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率为153.9 MPa、78.5 MPa和6.56%,较Al-9Si合金分别提高23.8%、14.1%和102.4%;硬度由47.3 HV提高至59.1 HV。Al-9Si合金的拉伸断口由撕裂棱和解理台阶组成,而Al-9Si-0.4V-0.6Sb合金断口中的解理台阶显著减少,撕裂棱变得更加致密,出现了以共晶Si为中心的韧窝,呈混合断裂特征。

关键词： Al-9Si合金 V合金化凝固过程微观组织力学性能

Corrosive-wear resistance of stainless steels for the impeller of slurry pump used in zinc hydrometallurgy process

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China Foundry 2005年第3期2卷 159-164页

作者： Ping LI qizhou cai Bokang WEI The State Key Laboratory of Die and Mould Technology School of Materials Science and Engineering Huazhong University of Science and Technology Wuhan 430074 Hubei P. R. China

This paper presents corrosive-wear (C-W) behaviors of three kinds of steels under the simulating condition oftraditional zinc hydrometallurgy process by using a self-made rotating disk apparatus. Result shows that pure wear lossrate is significantly larger than pure corrosion loss rate. Under this C-W condition, the ranking of C-W resistance is S2 >S3 > S1 (S1: austenite stainless steel; S2: CD-4MCu duplex stainless steel; S3 :17-4PH stainless steel). S2 has excellentC-W resistance due to strong surface deformation strengthening effect of high-density dislocations of the γ phase. S3 alsohas excellent C-W resistance owing to high hardness and strength. However, S1 does not show good C-W resistanceunder strong erosion of liquid-solid slurry because of its single-phase austenitic structure and very low hardness. As aresult, duplex stainless steels as well as 17-4 PH stainless steel can be used as impeller candidate materials in the zinchydrometallurgy process due to their excellent C-W resistance and lower cost.

关键词： corrosive-wear austenitic stainless steel CD-4MCu duplex stainless steel 17-4 PH stainless steel impeller

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AZ91D镁合金微弧氧化工艺参数的优化

特种铸造及有色合金 2007年第7期27卷 554-557页

作者：骆海贺蔡启舟魏伯康华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室

利用自制微弧氧化装置在硅酸盐体系中对AZ91D镁合金进行微弧氧化处理。采用4因素3水平正交试验,从考察膜层厚度、表面粗糙度和耐蚀性出发,确定了AZ91D镁合金在硅酸盐体系中的最佳工艺参数。结果表明:在最佳工艺条件下,微弧氧化膜呈多孔... 详细信息

利用自制微弧氧化装置在硅酸盐体系中对AZ91D镁合金进行微弧氧化处理。采用4因素3水平正交试验,从考察膜层厚度、表面粗糙度和耐蚀性出发,确定了AZ91D镁合金在硅酸盐体系中的最佳工艺参数。结果表明:在最佳工艺条件下,微弧氧化膜呈多孔结构、孔径较小,裂纹较少,分布均匀,膜层较为致密;微弧氧化膜由MgO、Mg2SiO4、MgAl2O4和少量的SiO2组成;室温下,在质量分数为3.5%的NaCl中性溶液中浸泡168h后,膜层表面未出现明显的点蚀现象,耐蚀性较镁合金基体有了很大提高。

关键词： AZ91D镁合金微弧氧化硅酸盐体系形貌耐蚀性

镁合金微弧氧化膜的SiO_2溶胶封孔处理研究

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特种铸造及有色合金 2006年第10期26卷 612-614页

作者：蔡启舟王栋骆海贺魏伯康华中科技大学

以正硅酸乙酯为原料,乙醇为溶剂,盐酸为催化剂制备了SiO2溶胶封孔剂。该封孔剂的傅立叶红外光谱(FTIR)中含有Si-O-Si键的伸缩振动吸收峰,证明了SiO2微粒存在,而且干凝胶的Si-O-Si键的伸缩振动吸收峰强度不随热处理温度的变化而变化,表... 详细信息

以正硅酸乙酯为原料,乙醇为溶剂,盐酸为催化剂制备了SiO2溶胶封孔剂。该封孔剂的傅立叶红外光谱(FTIR)中含有Si-O-Si键的伸缩振动吸收峰,证明了SiO2微粒存在,而且干凝胶的Si-O-Si键的伸缩振动吸收峰强度不随热处理温度的变化而变化,表明封孔剂有良好的高温稳定性。SiO2溶胶封孔剂可浸入镁合金微弧氧化膜的微孔,形成有效封孔。封孔处理可使镁合金微弧氧化试样的腐蚀速率由106mg/(m2.h)降至32mg/(m2.h),而且封孔处理还可显著提高镁合金微弧氧化试样在410℃下的抗氧化性能,对镁合金基体有很好的保护作用。

关键词：镁合金微弧氧化膜SiO2溶胶封孔处理

硅酸盐溶液中ZL101等离子体电解氧化膜形成过程的研究

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特种铸造及有色合金 2007年第8期27卷 639-642页

作者：余磊骆海贺蔡启舟魏伯康华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室

以硅酸盐溶液为电解液,对ZL101合金进行等离子体电解氧化(PEO)处理,分析膜层的形成过程和膜层的组成和结构。结果表明,PEO初始阶段的膜层分别在初生α相和共晶体上独立形成,Si相上无等离子体放电产生,Si在临近α相的等离子体放电产生高... 详细信息

以硅酸盐溶液为电解液,对ZL101合金进行等离子体电解氧化(PEO)处理,分析膜层的形成过程和膜层的组成和结构。结果表明,PEO初始阶段的膜层分别在初生α相和共晶体上独立形成,Si相上无等离子体放电产生,Si在临近α相的等离子体放电产生高温下氧化,形成SiO2进入膜层。初生α相的膜层以Al2O3为主,含有少量的SiO2。而共晶体的膜层中SiO2含量显著高于Al2O3。ZL101的PEO膜主要成分为γ-Al2O3、α-Al2O3,SiO2及莫来石(3Al2O3.2SiO2)。随着PEO处理时间的增加,γ-Al2O3逐渐向α-Al2O3转化,膜层中α-Al2O3量增加。

关键词：等离子体电解氧化 ZL101合金相组成形成过程

球磨时间对等离子烧结Al2024-TiN复合材料的影响

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华中科技大学学报（自然科学版） 2018年第6期46卷 8-13页

作者：李冰蔡启舟孙飞赵炳怡华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室

采用高能球磨（HEM）和放电等离子烧结（SPS）工艺制备了纳米颗粒增强超细晶Al2024-TiN（2%TiN）复合材料,研究了球磨时间对球磨后复合粉末形貌和组织以及对烧结后复合材料组织和性能的影响.结果表明：粉末形貌随着球磨时间而发生变化,... 详细信息

采用高能球磨（HEM）和放电等离子烧结（SPS）工艺制备了纳米颗粒增强超细晶Al2024-TiN（2%TiN）复合材料,研究了球磨时间对球磨后复合粉末形貌和组织以及对烧结后复合材料组织和性能的影响.结果表明：粉末形貌随着球磨时间而发生变化,当球磨时间大于30 h时,铝粉末的形貌和粒径不再发生明显变化,晶粒尺寸也稳定在36nm左右,但粉末堆积密度随球磨时间延长而增加;随着球磨时间增加,烧结样的相对致密度逐渐上升,其屈服和抗压强度先上升后下降,球磨40 h的烧结样的强度最高,屈服和抗压强度分别为734.2 MPa和871.6 MPa,仍保有10%的工程应变;具有相同晶粒尺寸的球磨40 h和50 h的粉末在烧结过程中发生了不同程度的晶粒长大,烧结后晶粒尺寸分别为145.4 nm和289.2 nm,球磨50 h的粉末晶粒长大更明显.

关键词： Al2024复合材料高能球磨放电等离子烧结微观组织力学性能

V掺杂TiO_2多孔膜层的制备及其光催化性能研究

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中国陶瓷 2017年第9期53卷 25-29页

作者：罗强蔡启舟武汉轻工大学机械工程学院武汉430048 华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室武汉430074

首先采用微弧氧化法制备了多孔的TiO_2膜,然后以NH_4VO_3为反应介质,对其进行水热后处理,制备了V掺杂的TiO_2膜。分别利用环境扫描电镜(ESEM)、EDX能谱、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度计来分析两种膜层的形貌、元素组成、相组成... 详细信息

首先采用微弧氧化法制备了多孔的TiO_2膜,然后以NH_4VO_3为反应介质,对其进行水热后处理,制备了V掺杂的TiO_2膜。分别利用环境扫描电镜(ESEM)、EDX能谱、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度计来分析两种膜层的形貌、元素组成、相组成、光吸收性能;并以亚甲基蓝为模型降解物,分别考察两种膜层在紫外光和可见光照射下的光催化活性。结果表明:两种膜层具有相似的形貌和相同的相组成。但是,与TiO_2膜相比,V掺杂的TiO_2膜的光吸收截止波长产生了明显的红移,带隙能显著减小,光催化活性也得到了有效的改善。

关键词： TiO2膜光催化 V掺杂微弧氧化后处理