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壁厚对半固态流变挤压铸造CuSn10P1合金微观组织均匀性和性能的影响

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稀有金属材料与工程 2022年第11期51卷 4157-4165页

作者：何子龙周荣锋李永坤刘涛熊文韬刘章兴王春建肖寒昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093 昆明理工大学城市学院云南昆明650051 金属先进凝固成形及装备技术国家地方联合工程实验室云南昆明650093 昆明理工大学分析测试研究中心云南昆明650093

显微组织的不均匀性影响零部件的综合性能,而半固态成形的特性易引起零部件不同部位显微组织存在较大差异,如何改善半固态组织均匀性是获得性能优异成形件的关键。本研究设计4种零件壁厚,研究零件壁厚对流变成形件显微组织均匀性及性能... 详细信息

显微组织的不均匀性影响零部件的综合性能,而半固态成形的特性易引起零部件不同部位显微组织存在较大差异,如何改善半固态组织均匀性是获得性能优异成形件的关键。本研究设计4种零件壁厚,研究零件壁厚对流变成形件显微组织均匀性及性能的影响。结果表明:不同壁厚CuSn10P1合金半固态挤压铸件的显微组织均由α-Cu相、δ-Cu_(41)Sn_(11)相、β′-Cu_(13.7)Sn相和Cu_(3)P相4种相构成。随着壁厚的减小,CuSn10P1合金半固态浆料充型时固液两相协同变形能力变差,导致了显微组织沿充型方向上的不均匀分布,晶间组织(α+δ+Cu_(3)P)逐渐呈大面积网状或者长条状且团簇聚集分布不均。初生α-Cu晶粒尺寸先减小后增大,其中10 mm壁厚铸件初生α-Cu晶粒最为细小。随着壁厚减小,CuSn10P1合金半固态挤压铸件的室温抗拉强度和延伸率均呈先增加后降低的趋势,当壁厚为10 mm时性能最佳,分别为445.7 MPa和37.78%,这主要归功于其组织均匀化、固溶强化效应和细晶强化效应。

关键词：半固态 CuSn10P1合金组织均匀性性能

定向凝固DD6单晶高温合金枝晶组织均匀性研究

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金属学报 2015年第9期51卷 1038-1048页

作者：王玉敏李双明钟宏傅恒志西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072

采用一次枝晶间距、最小生成树（minimum spanningtree，MST）、Voronoi多边形、FFT以及RO—XRD和EBSD等方法．研究了DD6单晶高温合金枝晶分布的均匀性．结果表明：DD6单晶高温合金一次枝晶平均间距为325．7μm，变化率7．38％．Vorono... 详细信息

采用一次枝晶间距、最小生成树（minimum spanningtree，MST）、Voronoi多边形、FFT以及RO—XRD和EBSD等方法．研究了DD6单晶高温合金枝晶分布的均匀性．结果表明：DD6单晶高温合金一次枝晶平均间距为325．7μm，变化率7．38％．Voronoi多边形法给出的最近邻枝晶个数对应在5．87～5．93，所占比例变化率超过30％：另外，MST的枝干长度变化也比较明显，达到2695％，不同位置处的FFT频谱也不同，说明实验中选晶法获得的DD6单晶高温合金组织均匀性有待于进一步提高．上述结果也表明，定向凝固单晶高温合金枝晶生长是一个动态调整的过程，通过测量一次枝晶间距结合Voronoi多边形和MST法可量证枝晶生长过程的变化程度，而通常采用一次枝晶平均间距来衡量凝固过程稳定性是不充分的．对选晶法获得的DD6单晶高温合金择优取向与轴向（Z轴）之间的偏离角进行了测量，发现其值在10。以内，EBSD测试的结果比RO-XRD相应结果大，这是由于RO-XRD在计算偏离角时选用了强度最大值所对应的衍射峰所致．

关键词：镍基单晶高温合金组织均匀性一次枝晶偏离角

显微组织均匀性对片层Ti-55531合金高周疲劳裂纹萌生的影响

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稀有金属材料与工程 2017年第3期46卷 663-668页

作者：黄朝文赵永庆辛社伟周伟李倩曾卫东西北工业大学凝固技术国家重点实验室陕西西安710072 西北有色金属研究院陕西西安710016

采用高周拉压疲劳试验,测试了片层Ti-55531合金的室温高周疲劳性能。利用TEM、SEM等分析检测方法,研究了近裂纹源区次生裂纹特征,以及显微组织均匀性对高周疲劳裂纹萌生的影响。结果发现:该片状Ti-55531合金室温高周疲劳强度σ_(-1)(1×... 详细信息

采用高周拉压疲劳试验,测试了片层Ti-55531合金的室温高周疲劳性能。利用TEM、SEM等分析检测方法,研究了近裂纹源区次生裂纹特征,以及显微组织均匀性对高周疲劳裂纹萌生的影响。结果发现:该片状Ti-55531合金室温高周疲劳强度σ_(-1)(1×10~7)可达639 MPa。合金显微组织中含少量晶界α和大量10~50μm大小的组织不均匀区,疲劳变形时,晶界α处开裂或组织不均匀区内次生αs断裂、α_s/β_r界面处开裂等萌生微裂纹,促进合金的疲劳失效。

关键词： Ti-55531钛合金组织均匀性高周疲劳裂纹萌生

关于轴类锻件拔长过程中组织均匀性控制的研究

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机械工程学报 2018年第13期54卷 110-116页

作者：陈飞刘建生马越太原科技大学材料科学与工程学院

汽轮机低压转子的终锻成型通常使用上平下V砧进行拔长,锻件变形很不均匀且晶粒分布均匀性较差,为后续热处理增加了难度。通过拔长缩比试验结合DEFORM-3D数值模拟,以30Cr2Ni4MoV低压转子钢为研究对象,将控制轴类锻件组织不均匀性作为目标... 详细信息

汽轮机低压转子的终锻成型通常使用上平下V砧进行拔长,锻件变形很不均匀且晶粒分布均匀性较差,为后续热处理增加了难度。通过拔长缩比试验结合DEFORM-3D数值模拟,以30Cr2Ni4MoV低压转子钢为研究对象,将控制轴类锻件组织不均匀性作为目标,对不同拔长工艺进行对比,探究变形量和变形温度对锻件微观组织均匀性的影响。数值模拟与物理模拟结果表明,变形量和温度对锻件内部晶粒度影响较大,通过增加变形量,提高锻造温度,能够较为有效地控制锻件组织均匀性;当锻造温度为1 250℃,锻比为1.2~1.3时,锻件组织均匀性最佳。研究结果可为汽轮机转子终锻成形工艺的制定提供参考。

关键词： 30Cr2Ni4MoV钢轴拔长组织均匀性

同方期刊数据库

基于PSO-SVR的非均质涂层组织均匀性超声表征

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中国表面工程 2022年第6期35卷 222-231页

作者：张伟林莉樊俊铃马志远中国飞机强度研究所西安710065 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连116024 大连理工大学材料科学与工程学院大连116024

针对非均质涂层组织均匀性超声衰减法表征中存在的非线性和不适定问题,提出一种基于多尺度超声衰减系数的粒子群优化-支持向量回归(PSO-SVR)表征方法。基于非均质材料中超声波散射的“多尺度效应”,利用连续小波变换获得涂层的多尺度超... 详细信息

针对非均质涂层组织均匀性超声衰减法表征中存在的非线性和不适定问题,提出一种基于多尺度超声衰减系数的粒子群优化-支持向量回归(PSO-SVR)表征方法。基于非均质材料中超声波散射的“多尺度效应”,利用连续小波变换获得涂层的多尺度超声衰减系数,使涂层在不同频带范围内的超声响应得到充分提取。以多尺度衰减系数作为输入向量,借助SVR在小样本条件下优异的数据挖掘和自动学习能力,实现多因素耦合约束下涂层组织均匀性信息的有效解耦,并引入粒子群优化和交互检验技术对SVR关键超参数进行全局优选。采用该模型对铝硅聚苯酯封严涂层的组织均匀性进行预测,结果表明,涂层分布均匀性长度模型预测值与显微CT原位标定值间的决定系数R^(2)和均方误差MSE分别为0.834和0.824,与反向传播算法(BP)、径向基神经网络(RBF)和广义回归神经网络(GRNN)等人工神经网络模型相比,PSO-SVR模型在小样本条件下具有更好的泛化能力和更高的预测精度。研究结果为非均质材料组织均匀性的定量无损表征提供了新的研究思路。

关键词：非均质涂层组织均匀性多尺度超声衰减系数粒子群优化支持向量回归

应用基于Taguchi方法建立的损失函数评价TC11整体叶盘锻件内组织均匀性(英文)

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稀有金属材料与工程 2011年第4期40卷 565-570页

作者：杨艳慧刘东罗子健西北工业大学陕西西安710072

整体叶盘能够显著提高航空发动机性能。整体叶盘的质量是其在航空发动机中推广应用的重要因素。而组织均匀性是影响整体叶盘内在质量的关键因素之一。本文应用锻件内热力参数均匀性建立了基于Taguchi方法的损失函数,探索整体叶盘组织均... 详细信息

整体叶盘能够显著提高航空发动机性能。整体叶盘的质量是其在航空发动机中推广应用的重要因素。而组织均匀性是影响整体叶盘内在质量的关键因素之一。本文应用锻件内热力参数均匀性建立了基于Taguchi方法的损失函数,探索整体叶盘组织均匀性数值评价方法。应用所建立的损失函数以及TC11合金整体叶盘的锻造过程有限元数值模拟结果,对TC11合金整体叶盘组织均匀性进行了数值评价,并进行了实验验证。

关键词：整体叶盘数值模拟损失函数组织均匀性 Taguchi方法

预处理对高应变速率轧制镁合金板材组织均匀性和力学性能的影响

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湖南大学学报（自然科学版） 2011年第9期38卷 55-58页

作者：严红革田津朱素琴陈吉华苏斌吴远志湖南大学材料科学与工程学院湖南长沙410082

传统的镁合金板材加工技术存在生产效率低、成本偏高和成形性能不够理想等局限.本论文采用高应变速率轧制对AZ31镁合金进行轧制,对比研究了两种预处理方法对板材组织性能的影响.结果表明,高应变速率轧制是获得具有细小晶粒组织和良好综... 详细信息

传统的镁合金板材加工技术存在生产效率低、成本偏高和成形性能不够理想等局限.本论文采用高应变速率轧制对AZ31镁合金进行轧制,对比研究了两种预处理方法对板材组织性能的影响.结果表明,高应变速率轧制是获得具有细小晶粒组织和良好综合力学性能的镁合金板材的有效手段.经过预变形+均匀化的预处理,高应变速率轧制板材的组织均匀性得到很大的提高,终轧板材内分布着极均匀的细小晶粒组织,其平均晶粒尺寸为2.3μm.由于组织均匀性的提高,板材塑性得到进一步提高,其室温伸长率可达28%.

关键词：镁合金高应变速率轧制晶粒细化组织均匀性

TiC颗粒增强钢基表面复合材料的组织均匀性

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材料热处理学报 2010年第4期31卷 1-5页

作者：李祖来蒋业华羊浩周荣昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093

为了优化自生TiC颗粒增强钢基表面复合材料的工艺参数,利用真空实型铸渗方法制备了自生TiC颗粒增强钢基表面复合材料,重点研究了自生TiC颗粒增强钢基表面复合材料的组织均匀性。结果表明,从基材和复合层间的界面到复合层表面,TiC颗粒尺... 详细信息

为了优化自生TiC颗粒增强钢基表面复合材料的工艺参数,利用真空实型铸渗方法制备了自生TiC颗粒增强钢基表面复合材料,重点研究了自生TiC颗粒增强钢基表面复合材料的组织均匀性。结果表明,从基材和复合层间的界面到复合层表面,TiC颗粒尺寸逐渐增大,圆整度逐渐变差,其中Ti-C-20wt%Fe体系复合层中TiC颗粒的尺寸增长量(由1μm增长到2～3μm)明显小于Ti-C体系(由1～2μm增长到约10μm)。与Ti-C体系相比,Ti-C-20wt%Fe体系制备得到的复合层中元素分布、硬度和TiC颗粒的体积分数较均匀,在复合层相同位置上TiC颗粒较小,圆整度较好。

关键词：表面复合材料自生TiC颗粒组织均匀性真空实型铸渗

TC11钛合金整体叶盘锻件组织均匀性评价方法

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航空材料学报 2012年第1期32卷 25-29页

作者：杨艳慧刘东罗子健西北工业大学材料学院西安710072

根据锻件内热力参数分布情况建立了基于Taguchi方法的损失函数,探索盘类锻件组织均匀性数值评价方法。应用所建立的损失函数以及TC11钛合金整体叶盘的锻造过程有限元数值模拟结果,对TC11钛合金整体叶盘组织均匀性进行了数值评价,并进行... 详细信息

根据锻件内热力参数分布情况建立了基于Taguchi方法的损失函数,探索盘类锻件组织均匀性数值评价方法。应用所建立的损失函数以及TC11钛合金整体叶盘的锻造过程有限元数值模拟结果,对TC11钛合金整体叶盘组织均匀性进行了数值评价,并进行了试验验证。结果表明,对于TC11钛合金整体叶盘锻件,应用本文建立的质量损失函数贡献因子得到的损失函数(情况2)的评价结果与实际生产得到的锻件内组织均匀性一致性好,且当质量损失函数值在0.33～0.44范围内时,锻件的组织均匀性能满足技术条件要求。

关键词：数值模拟损失函数组织均匀性 Taguchi方法