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镁合金管滚珠旋压变形区温升特性研究

稀有金属材料与工程 2019年第7期48卷 2151-2158页

作者：赵春江张飞涛刘雁伟苏梦颖太原科技大学太原重型装备协同创新中心

滚珠旋压由于连续逐点成型特性而产生大量的变形热而需要对变形区进行连续冷却。由于镁合金成型温度较低,可以利用摩擦与变形热替代镁合金薄壁管滚珠旋压工件的加热过程。通过有限元模拟对不同工艺参数下的生热规律进行计算。结果表明:... 详细信息

滚珠旋压由于连续逐点成型特性而产生大量的变形热而需要对变形区进行连续冷却。由于镁合金成型温度较低,可以利用摩擦与变形热替代镁合金薄壁管滚珠旋压工件的加热过程。通过有限元模拟对不同工艺参数下的生热规律进行计算。结果表明:滚珠旋压变形影响区的温度随着摩擦系数、模具转速、减薄量和进给比的提高而增加,其中,减薄量对温度的提高最为敏感,模环转速对温度的提高影响较小,摩擦系数对温升的影响最小;在高转速和大减薄量时变形影响区的温度可以达到220℃以上,可以满足镁合金温热成型的温度要求。变形区非接触式温度测量结果表明,模拟结果与实测结果吻合度较高。

关键词： AZ31B镁合金薄壁管滚珠旋压变形区温升有限元

新型自润滑YBa_2Cu_3O_7/Cu复合材料的制备及性能

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复合材料学报 2016年第2期33卷 318-326页

作者：王爱琴李敏谢敬佩河南科技大学材料科学与工程学院洛阳471023 河南省有色金属协同创新中心洛阳471023

采用草酸盐共沉淀法制备了YBa2Cu3O7(YBCO)粉体,利用真空热压烧结法制备了不同质量分数的YBCO/Cu复合材料,测定了YBCO/Cu复合材料的密度、硬度和电导率,利用MMU-5GA磨损试验机对YBCO/Cu复合材料进行了摩擦磨损试验。采用XRD、SEM和TEM对... 详细信息

采用草酸盐共沉淀法制备了YBa2Cu3O7(YBCO)粉体,利用真空热压烧结法制备了不同质量分数的YBCO/Cu复合材料,测定了YBCO/Cu复合材料的密度、硬度和电导率,利用MMU-5GA磨损试验机对YBCO/Cu复合材料进行了摩擦磨损试验。采用XRD、SEM和TEM对YBCO粉体及YBCO/Cu复合材料的微观结构、磨损表面形貌及物相组成进行了表征。研究了YBCO质量分数对YBCO/Cu复合材料组织及性能的影响。结果表明:所制备的YBCO粉体物相为Y123相,其层状结构明显,粉体纯度高、杂质少,粒度达到纳米级;纳米YBCO可显著细化YBCO/Cu复合材料的基体组织,提高复合材料的摩擦学性能。随着YBCO质量分数增加,基体组织中纳米YBCO颗粒分布均匀度降低,逐渐出现团聚;YBCO/Cu复合材料的电导率和密度降低,硬度先升高后降低,摩擦系数逐渐减小。3%YBCO/Cu复合材料的摩擦磨损性能最好。YBCO/Cu复合材料强化机制为Orowan强化、热错配强化和细晶强化;其磨损机制主要为塑变磨损、磨粒磨损和疲劳剥落。

关键词： YBa2Cu3O7 Cu 复合材料自润滑微观组织强化机制磨损机制

无钯镀镍碳纤维增强Sn-3.0Ag-0.5Cu复合钎料的制备

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稀有金属材料与工程 2018年第8期47卷 2573-2577页

作者：王悔改张柯柯霍福鹏张萌河南科技大学河南洛阳471023 有色金属共性技术河南省协同创新中心河南省有色金属材料科学与加工技术重点实验室河南洛阳471023

采用化学镀法在碳纤维表面制备无钯镍镀层,用粉末冶金法制备了以镀镍碳纤维为增强相的Sn-3.0Ag-0.5Cu复合钎料,借助于SEM、EDS、OM等检测手段对其微观组织进行分析,研究镀镍碳纤维含量对复合钎料微观组织和基本性能的影响。结果表明:镀... 详细信息

采用化学镀法在碳纤维表面制备无钯镍镀层,用粉末冶金法制备了以镀镍碳纤维为增强相的Sn-3.0Ag-0.5Cu复合钎料,借助于SEM、EDS、OM等检测手段对其微观组织进行分析,研究镀镍碳纤维含量对复合钎料微观组织和基本性能的影响。结果表明:镀镍碳纤维主要分布在复合钎料的晶界处;随着复合钎料中镀镍碳纤维含量的增加,其弥散度逐渐降低,熔点变化不大;当镀镍碳纤维含量(质量分数)大于1%时,镀镍碳纤维在晶界处的团聚现象严重,复合钎料的电阻率显著升高。添加1%的镀镍碳纤维有助于减小液态复合钎料在助焊剂界面和Cu基板处的表面张力,降低钎料基体的电流密度,使得复合钎料的润湿性提高,电阻率有所降低。

关键词：无钯镀镍碳纤维粉末冶金 Sn-3.0Ag-0.5Cu钎料润湿性电阻率

Mg-5Y-0.5Ce-0.5Zr合金的热压缩行为

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稀有金属材料与工程 2020年第9期49卷 2973-2977页

作者：张清朱利敏李全安河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 有色金属共性技术河南省协同创新中心河南洛阳471023

在变形温度为300~450℃、应变速率为0.01~1 s^-1的条件下进行热压缩试验,对Mg-5Y-0.5Ce-0.5Zr镁合金的热变形行为进行了研究。结果表明,在热压缩变形过程中,该合金的流变应力随着变形温度和应变速率的变化而变化。在同一应变速率下,流... 详细信息

在变形温度为300~450℃、应变速率为0.01~1 s^-1的条件下进行热压缩试验,对Mg-5Y-0.5Ce-0.5Zr镁合金的热变形行为进行了研究。结果表明,在热压缩变形过程中,该合金的流变应力随着变形温度和应变速率的变化而变化。在同一应变速率下,流变应力随着变形温度的增高而降低;在同一变形温度下,流变应力随着应变速率的减小而减小。该合金热压缩流变应力的本构方程可采用双曲正弦形式构建,热变形激活能Q为253 kJ/mol。

关键词：镁合金热压缩流变应力激活能

Nd对Mg-13Gd-0.5Zr合金组织和力学性能的影响

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稀有金属材料与工程 2019年第12期48卷 4046-4052页

作者：陈晓亚李全安李志涛王颂博张帅关海昆西安理工大学陕西西安710048 河南科技大学河南洛阳471023 有色金属共性技术河南省协同创新中心河南洛阳471023

采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和电子拉伸试验机等设备研究了Nd对Mg-13Gd-0.5Zr合金组织和力学性能的影响,结合错配度理论、位错密度的变化规律讨论了合金晶粒细化的机理,并从细晶强化和析出强化等方面阐述了合金强化... 详细信息

采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和电子拉伸试验机等设备研究了Nd对Mg-13Gd-0.5Zr合金组织和力学性能的影响,结合错配度理论、位错密度的变化规律讨论了合金晶粒细化的机理,并从细晶强化和析出强化等方面阐述了合金强化机制。研究发现Mg-13Gd-0.5Zr合金的组成相主要有α-Mg、Mg5Gd,Nd的加入在合金中形成了新相Mg41Nd5,并细化了合金晶粒。Nd的加入显著提高了Mg-13Gd-0.5Zr合金的室温和高温力学性能,当Nd的添加量为2%(质量分数)时,合金在室温和高温下的力学性能达到最大值279MPa(室温)、319MPa(250℃),合金力学性能的提高主要归因于Mg5Gd和Mg41Nd5相的析出强化和细晶强化的双重效果。Mg-13Gd-2Nd-0.5Zr合金在不同温度下的断裂方式主要以脆性断裂为主,随着拉伸温度的升高由脆性断裂向韧性断裂转变。

关键词： Mg-13Gd-0.5Zr Nd 显微组织力学性能细化机理

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钇对AZ61镁合金组织和性能的影响

中国稀土学报 2015年第4期33卷 449-454页

作者：陈君李全安张清河南科技大学材料学院有色金属共性技术河南省协同创新中心河南洛阳471023

在CO2+SF6气体保护条件下感应熔炼制备了不同Y含量的AZ61-x Y(x=0,0.5,1,1.5,2)镁合金,利用光学金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、能谱分析(EDS)和拉伸及蠕变力学性能测试手段研究了Y添加对AZ61合金显微组织和力学... 详细信息

在CO2+SF6气体保护条件下感应熔炼制备了不同Y含量的AZ61-x Y(x=0,0.5,1,1.5,2)镁合金,利用光学金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、能谱分析(EDS)和拉伸及蠕变力学性能测试手段研究了Y添加对AZ61合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:合金中添加适量的稀土元素Y后,AZ61合金的显微组织得到明显的细化,合金中除了存在α-Mg和Mg17Al12相,还出现了块状析出相Al2Y。适量的Y显著提高了合金在室温和高温时的强度和塑性,同时合金在150℃/70MPa条件下的抗蠕变性能也有显著的提升。

关键词：钇 AZ61镁合金微观组织力学性能

钛合金/Cu/不锈钢扩散焊界面化合物生长行为解析

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焊接学报 2019年第9期40卷 133-138,I0007页

作者：刘树英张冬冬刘亚洲孙艳艳河南科技大学洛阳471023 有色金属共性技术河南省协同创新中心洛阳471023 东风精密铸造十堰442000

采用拉伸、SEM扫描、能谱分析、XRD测试、热–动力学解析等手段,调查、研究了钛合金/Cu/304扩散焊接头的力学性能、反应相种类、生成顺序及生长厚度.结果表明,在焊接压力5.0MPa下,接头的抗拉强度随焊接温度和时间的增加先增高后降低,在... 详细信息

采用拉伸、SEM扫描、能谱分析、XRD测试、热–动力学解析等手段,调查、研究了钛合金/Cu/304扩散焊接头的力学性能、反应相种类、生成顺序及生长厚度.结果表明,在焊接压力5.0MPa下,接头的抗拉强度随焊接温度和时间的增加先增高后降低,在焊接温度1223K、时间3.6ks时获得最高接头强度为163MPa;过分提高温度和时间对接头性能不利.用铜作中间层,在Cu/304界面侧基本未生成金属间化合物,而在钛合金/Cu界面间形成了由固溶体、金属间化合物TixCuy,TixFey等组成的多层次过渡组织;由钛合金至不锈钢侧界面结构演化依次大致为Ti2Cu,TiCu,TiCu2,TiCu3,TiCu4,Ti2Fe、FeTi,TiFe2金属间化合物;生成的金属间化合物中TixCuy对接头强度的影响略显强于TixFey化合物的趋势;根据推导的经验公式,通过调控温度及时间可以调控金属间化合物的层厚.

关键词：扩散连接中间层金属间化合物界面结构断裂机制

深冷轧制对AISI 310S不锈钢组织和性能的影响

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材料热处理学报 2015年第3期36卷 112-117页

作者：李鹏燕熊毅陈路飞任凤章王晓国河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 有色金属共性技术河南省协同创新中心河南洛阳471023

采用深冷轧制技术对AISI 310S奥氏体不锈钢进行不同变形量的实验,借助OM、SEM、TEM、XRD及微拉伸试验等方法研究了不同变形量下奥氏体不锈钢的组织特性及性能变化规律。结果表明:奥氏体不锈钢在深冷轧制不同变形量下均未发生应变诱发马... 详细信息

采用深冷轧制技术对AISI 310S奥氏体不锈钢进行不同变形量的实验,借助OM、SEM、TEM、XRD及微拉伸试验等方法研究了不同变形量下奥氏体不锈钢的组织特性及性能变化规律。结果表明:奥氏体不锈钢在深冷轧制不同变形量下均未发生应变诱发马氏体相变,在变形量为30%时,组织内部出现高密度位错且夹杂少量的形变孪晶,随着变形量增大至70%时,组织内部出现大量形变孪晶,孪晶与位错的交互作用显著加剧;到变形量为90%时,晶粒完全碎化至纳米量级。而且随着变形量的增大,强度指标大幅度上升,屈服强度、抗拉强度分别从原始态的305 MPa、645 MPa增加至1099 MPa、1560 MPa;而伸长率则从40.8%(原始)下降至6.4%(变形量90%),拉伸断口由韧性断裂向准解理断裂转变。

关键词：奥氏体不锈钢深冷轧制微观组织力学性能

固溶处理对Mg-Nd-Zn-Zr系合金生物腐蚀性能的影响

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材料热处理学报 2015年第1期36卷 36-41页

作者：程丹丹文九巴贺俊光姚怀梁明岗河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 河南省有色金属共性技术协同创新中心河南洛阳471023

采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)研究了固溶处理对Mg-2Nd-0.5Zn-0.4Zr和Mg-2Nd-0.5Zn-0.4Zr-3Y两种镁合金显微组织的影响,通过析氢、质量损失测试及电化学方法研究其在模拟体液(SBF)中的生物腐蚀性能;并对比分... 详细信息

采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)研究了固溶处理对Mg-2Nd-0.5Zn-0.4Zr和Mg-2Nd-0.5Zn-0.4Zr-3Y两种镁合金显微组织的影响,通过析氢、质量损失测试及电化学方法研究其在模拟体液(SBF)中的生物腐蚀性能;并对比分析了稀土Y的添加对镁合金组织及腐蚀性能的影响。结果表明:经过固溶处理后,合金的大部分析出相溶于基体,其在SBF中腐蚀速率仅为铸态合金的44.35%和46.67%;添加稀土Y使合金中析出相增多,出现新的块状析出相Mg24Y5,合金的耐生物腐蚀性能得到提高。

关键词：固溶处理稀土生物镁合金生物腐蚀性能