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Ni-Cu二元合金定向凝固的相场法数值模拟

王智平 , , 朱昌盛 , 徐建林 , 王延露

稀有金属材料与工程

采用相场方法对二元合金的定向凝固进行二维数值模拟,以Ni-Cu合金为例,展示了界面形态的演化过程,研究了相场参数对界面形态的影响.结果表明,随着界面厚度的减小,晶体生长形态由胞晶转变为树枝晶,尖端速度增大,但其稳定性下降;各向异性系数越小,尖端生长速度越小,越易于侧向分支的生长,形成胞状枝晶;热扰动幅值α对界面形态也有重要影响,当a取值适当时,便引发侧向分支,形成胞状枝晶,同时尖端速度也受到影响.

关键词: 相场法 , 定向凝固 , 数值模拟 , 胞状枝晶

Si-Ni合金中小晶面枝晶生长的相场法模拟?

王智平 , 王宝成 , , 冯力 , 朱昶胜

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.18.009

相场法作为一种有效预测过冷熔体凝固过程的数值模拟计算方法,在模拟枝晶生长方面得到了广泛应用。应用界面能的校正形式,建立二元合金小晶面枝晶生长的相场模型,对 Si-Ni 二元合金小晶面枝晶生长进行了模拟。结果表明,当各向异性强度系数超过临界值υ=1/15时,枝晶生长表现出小晶面生长形态,尖端曲率效应消失,呈现出棱角状的不连续结构;同时在枝晶主支上产生大量侧向分支。实验观察验证了小晶面枝晶生长相场模型的有效性。

关键词: 相场法 , 数值模拟 , 小晶面 , Si-Ni二元合金

Ni60优化高铝青铜 SAPS--感应重熔涂层组织结构的研究

路阳 , 马郡珠 , 杨效田 , , 杨晓伟

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.07.022

采用超音速等离子喷涂技术在45#钢基体上制备 Ni60/高铝青铜梯度涂层,并进行高频感应重熔处理。通过 SEM、XRD 等手段分析了感应重熔前后涂层的组织结构特征、相结构变化以及界面元素扩散情况。结果表明,超音速等离子喷涂层在基体/Ni60结合面处以机械咬合为主,在 Ni60/高铝青铜涂层界面处有轻微熔结特性,形成了机械结合和轻微冶金结合的混合结合方式。感应重熔后,Ni60中间层分别与基体、高铝青铜涂层进行充分的双向扩散熔合。在Ni60和基体间形成结构致密、无孔隙的冶金扩散带,元素扩散迁移后不同元素呈现梯度或均匀分布形式。在 Ni60和高铝青铜涂层之间分层界面基本消失,形成了完全的一体化涂层,涂层中元素扩散呈现梯度形式。

关键词: 高铝青铜涂层 , Ni60 中间层 , 超音速等离子喷涂 , 感应重熔 , 组织结构

Ni-Cu二元合金定向凝固的相场法数值模拟

王智平 , , 朱昌盛 , 徐建林 , 王延露

稀有金属材料与工程

采用相场方法对二元合金的定向凝固进行二维数值模拟,以Ni-Cu合金为例,展示了界面形态的演化过程,研究了相场参数对界面形态的影响.结果表明,随着界面厚度的减小,晶体生长形态由胞晶转变为树枝晶,尖端速度增大,但其稳定性下降;各向异性系数越小,尖端生长速度越小,越易于侧向分支的生长,形成胞状枝晶;热扰动幅值α对界面形态也有重要影响,当a取值适当时,便引发侧向分支,形成胞状枝晶,同时尖端速度也受到影响.

关键词: 相场法 , 定向凝固 , 数值模拟 , 胞状枝晶

多元高铝青铜优化Ni60合金涂层减摩性能的研究

路阳 , 杨晓伟 , 杨效田 , , 王鹏春

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.01.020

采用超音速等离子喷涂技术在45 #钢基体上制备高铝青铜含量分别为0、5%、10%的镍基合金/高铝青铜复合涂层.采用XRD对3组涂层的相结构进行分析,测定基体-涂层的显微硬度,并研究涂层与对磨件304不锈钢的干摩擦行为,探讨高铝青铜的加入对镍基合金涂层力学性能及摩擦学性能的影响.结果表明,随着高铝青铜的加入,涂层的显微硬度和摩擦系数明显降低.其中含10%高铝青铜的复合涂层硬度波动性趋于稳定;而高铝青铜含量为5%时,在低载荷下涂层的摩擦系数较未加高铝青铜低,随着载荷增加,摩擦系数缓慢增加,到200 N高载荷时,3种涂层的摩擦系数基本相同(约0.25),其减摩作用不再明显.较低载荷下含高铝青铜的涂层具有较低的摩损量,而高载荷下,含5%高铝青铜的涂层较其它两组涂层具有更低的磨损量,总体摩擦磨损性能优良.

关键词: 超音速等离子喷涂 , Ni60 , 高铝青铜 , 力学性能 , 摩擦学性能

强制冷却对感应重熔Ni60合金涂层组织结构的影响

王鹏春 , 路阳 , 杨效田 , , 杨晓伟

中国有色金属学报

采用超音速等离子喷涂技术在45号钢基体上预制Ni60合金涂层,利用定向冷却装置在不同流量冷却水条件下,对感应重熔后的涂层进行强制冷却.通过OM、SEM(EDS)、XRD等手段研究了不同流量冷却水对感应重熔涂层组织结构的影响.结果表明:随着冷却水流量的不断增大,感应重熔涂层的组织结构发生了极大改变,涂层与基体之间形成了一条明显的冶金结合带;当流量为80 L/h时,涂层中形成的“十字架”形结构的定向凝固组织结构致密细小,对称性最好,且具有较好的取向一致性;晶粒沿[001]方向的偏离角θ较小,仅在0°~8°之间,而具有高度((200)晶面)择优取向趋势.

关键词: Ni60涂层 , 感应重熔 , 强制冷却 , 定向凝固组织 , 择优取向

夫式高炉煤气洗涤塔的技术改造

杨子彬 , 杨殿卿

中国冶金 doi:10.3969/j.issn.1006-9356.2008.12.008

剖析了邯钢7号高炉配套的比夫式煤气洗涤塔的结构特点,运行状况与噪声超标、挂板脱落、橡胶补偿器易损坏、液压伺服阀堵塞、鲎口自动闭合堵塞气、液通道问题的具体原因,制定了相应的技术改造方案.实施后,取得了能够满足高炉与TRT正常生产和发电的需要,噪声也达到了国标要求,效果良好.

关键词: 夫式高炉煤气洗涤塔 , 结构技术改造

CSP轧机纹振动致机理研究

王永涛 , 臧勇 , 吴迪平 , 秦勤

钢铁

对轧机振动性质、致机理进行了研究,通过对连轧机组中发生振动的F2、F3轧机进行的现场测试和分析发现,轧机振动以水平方向为主,轧辊和轧件上的纹频率和振动频率相同,并且将最终纹折算到轧制界面上后其长度与接触弧长相等.这说明纹与接触弧有直接的联系.提出了CSP轧机的辊面纹扩展致机理,即轧机纹是工作辊初始纹在轧制过程中逐渐在辊面扩展形成,轧辊表面纹引起并加剧了轧机的非正常振动.该理论对同类轧机振动抑制具有重要理论和应用价值.

关键词: CSP轧机 , 振动 , , 轧制界面

CSP轧机纹振动致机理研究

王永涛 , 臧勇 , 吴迪平 , 秦勤

钢铁

对轧机振动性质、致机理进行了研究,通过对连轧机组中发生振动的F2、F3轧机进行的现场测试和分析发现,轧机振动以水平方向为主;轧辊和轧件上的纹频率和振动频率相同,并且将最终纹折算到轧制界面上后其长度与接触弧长相等。这说明纹与接触弧有直接的联系。提出了CSP轧机的辊面纹扩展致机理,即轧机纹是工作辊初始纹在轧制过程中逐渐在辊面扩展形成,轧辊表面纹引起并加剧了轧机的非正常振动。该理论对同类轧机振动抑制具有重要理论和应用价值。

关键词: CSP轧机;振动;纹;轧制界面

筛式电镀机

侯庆军 , 侯德舜

电镀与精饰 doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2001.03.009

筛式电镀机的结构、工作原理和特点进行了详细的阐述,并作了应用举例.表明:小零件电镀采用镀的方式具有沉积速度快,镀层厚度均匀,槽电压低等优点,因而提高了生产效率和产品的质量,并适用于片状、易损和高精度等零件的电镀.

关键词: 镀机 , 沉积速度 , 厚度

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