陈平
,
项欣
,
李俊玲
,
邵天敏
,
刘光磊
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.06.005
为研究沟槽型织构角度及排布形式对接触表面摩擦学性能的影响,通过有限元分析软件对不同角度及排布形式的沟槽型织构进行数值模拟,利用YLP-20型激光加工系统在不锈钢圆盘表面加工沟槽型织构,并利用UMT-2摩擦磨损仪在旋转条件下进行摩擦实验。结果表明:沟槽型织构的数值模拟结果与实验结果基本吻合,加工有织构的摩擦副其摩擦学性能得到改善,且不同角度及排布形式的沟槽型织构对摩擦副的摩擦学性能影响不同,即当摩擦速率小于300r/min时0°平行织构的摩擦因数较小;摩擦速率大于300r/min时90°平行织构有更好的减摩能力,故应用中要根据不同工况条件选择不同排布形式的沟槽型织构。
关键词:
沟槽型织构
,
排布形式
,
数值模拟
,
油润滑
,
摩擦因数
万浩
,
司乃潮
,
刘光磊
,
李萌
,
许超
,
许亮
稀土
doi:10.16533/J.CNKI.15-1099/TF.201504014
研究了稀土对铸CuAl9Fe4Ni4Mn2合金的显微组织、力学性能、不同载荷下磨损量大小和磨面成分变化的影响,利用扫描电镜和能谱仪对合金的显微组织、磨面形貌及磨面成分进行了观察与分析.结果表明,少量的稀土即可使合金表现出十分优异的力学性能,进而显著提高了合金的耐磨性能.与未加稀土的合金相比,加入0.08％稀土的合金在600 N、900 N、1200 N三种载荷下,磨损量分别减少了29 mg、32 mg、64 mg.随着载荷的变化,未加稀土合金呈现不同的磨损机理,磨面O、C、Fe、Al含量变化很大;而添加适量稀土合金在三种载荷下有着稳定的磨损机理,且同种载荷下磨面O、C、Fe、Al含量变化远小于未添加稀土合金.可见,稀土对铸CuAl9 Fe4 Ni4 Mn2合金微观组织的优化作用可以显著提高合金的性能.
关键词:
稀土
,
铝青铜合金
,
显微组织
,
力学性能
,
磨损性能
张佳琦
,
司乃潮
,
刘光磊
,
吴奎武
,
孙浩
,
陈辉辉
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.14.024
采用自约束热疲劳试验机,对不同蠕化率下的蠕墨铸铁进行热疲劳性能试验并观察其组织变化.结果表明,试样的抗热疲劳性能随着蠕化率的升高呈现先上升后下降的趋势.当蠕化率为70％～80％时,蠕墨铸铁的热疲劳性能最好.蠕虫状石墨占基体比重有一个最佳值,蠕化率过低时,由于球状石墨数量较多分布较密集,导致热疲劳性能较差;蠕化率过高时,由于蠕虫状石墨过于粗大使裂纹扩展速度加快,导致热疲劳性能较差.在裂纹扩展后期,主裂纹变粗大导致其向前扩展所需驱动力不足以及主裂纹上形成分叉裂纹及二次裂纹,进而导致裂纹扩展呈现先快后慢、阶段性扩展的特点.
关键词:
蠕墨铸铁
,
蠕化率
,
热疲劳
,
裂纹萌生与扩展
宁华
,
张立新
,
刘光磊
,
夏邦杰
,
岳井森
腐蚀科学与防护技术
某染料厂在生产化工染料过程中,发生了物料从反应釜内渗漏的事故,中断生产后检查发现反应釜衬里严重腐蚀开裂,直接经济损失4万元以上,耽误生产约3个月。本文查明了反应釜衬里腐蚀原因,并提出适合生产工艺条件的耐蚀钢种及防护措施。
关键词:
万浩
,
司乃潮
,
李萌
,
刘光磊
,
唐涛
,
管志峰
稀土
doi:10.16533/J.CNKI.15-1099/TF.201503005
利用拉伸试验、磨损试验、金相显微镜和扫描电子显微镜研究了稀土对CuAl9Fe4Ni4Mn2合金力学性能、耐磨性能及微观组织的影响.结果表明,适量的稀土可以显著提高CuAl9Fe4Ni4Mn2合金的力学性能和耐磨性能.随稀土含量的增加,合金的抗拉强度和磨损性能呈现先提高后降低的变化规律;当加入0.08％的稀土,合金具有最优的综合力学性能.与未加稀土的合金相比,伸长率、抗拉强度、显微硬度,分别提高了27.8％、5.4％、22.4％,磨损失重降低了86.7％.随着载荷的增大,主要磨损机制由低载荷时的轻微磨粒磨损向高载荷时的严重黏着磨损转变.
关键词:
稀土
,
铝青铜
,
力学性能
,
磨损性能
刘光磊
,
司乃潮
,
孙少纯
,
张志坚
,
吴勤方
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00484
研究了不同热处理状态的多元Al-7.5Si-4Cu合金在室温至350℃下的热疲劳行为,利用OM和SEM对合金的热疲劳裂纹形貌进行了观察.结果表明:T6处理后多元Al-7.5Si-4Cu合金的热疲劳性能优于铸淬+时效态和铸态.热疲劳裂纹均萌生于V型缺口处,热应力诱导使组织氧化疏松最终成为裂纹萌生源.裂纹扩展前期为沿晶生长,主要靠裂尖钝化-尖锐化引起裂纹扩展;裂纹扩展后期为沿晶、穿晶混合生长,以裂尖钝化-尖锐化和裂尖前沿空洞连体复合方式扩展.扩展行径受Si相的形状和位向影响,与Si相短轴方向夹角大于60°为“绕墙”扩展;与长轴方向夹角大于60°为“穿墙”扩展.氧化作用在裂纹萌生期表现显著,T6态合金抗氧化性能最优.
关键词:
多元Al-7.5Si-4Cu
,
热疲劳
,
萌生
,
扩展行径
,
氧化
武正东
,
谷圣刚
,
司乃潮
,
刘光磊
,
万浩
,
王宏健
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.14.025
采用M-2000型摩擦磨损试验机,对不同蠕化率的蠕墨铸铁、灰铸铁和球墨铸铁在相同条件下进行滚动磨损试验,对比分析了蠕墨铸铁表面磨损形貌及其滚动磨损机理.结果表明,随着蠕化率的提高,蠕墨铸铁中石墨尺寸减小、分布更加均匀化,其硬度和耐磨性能呈下降趋势.蠕墨铸铁滚动磨损机理以表面疲劳磨损和剥层损伤为主,磨损表面出现层状结构剥落后留下的凹坑.蠕铁中石墨虽然具有自润滑作用,但是因其本身硬度较低,在循环接触应力下破碎,成为表面疲劳的裂纹源,反而加剧了磨损.蠕墨铸铁滚动磨损性能接近球墨铸铁,而优于灰铸铁.
关键词:
蠕墨铸铁
,
蠕化率
,
滚动磨损性能
,
疲劳磨损
王俊
,
司乃潮
,
王正军
,
刘光磊
,
司松海
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.04.016
通过力学性能测试以及OM、SEM和TEM的组织观察,研究了锻造热处理工艺对Al-7Si-1.6Cu合金组织与力学性能的影响.结果表明,合金经过均匀化(500℃,8 h)、锻造(锻造温度380～450℃,应变速率60～90 s-1,道次压缩比10％～20％)、热处理(固溶480℃,2h,70℃,水冷;时效180℃,6 h)之后,较铸态相比硬度提高18％、抗拉强度提高了52％、延伸率提高了54.5％.多向锻造过程中共晶Si相发生碎断与球化,时效过程中析出的纳米级第二相对合金起强化作用.开创性地从位错密度方向解释锻造过程强度提高的原因,通过Zener-Hollomon参数来说明锻造过程中流变应力与变形速率和变形温度之间的关系.
关键词:
锻造热处理
,
显微组织
,
力学性能
,
Zener-Hollomon参数
,
位错密度
陈平
,
项欣
,
李俊玲
,
邵天敏
,
刘光磊
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.06.005
为研究沟槽型织构角度及排布形式对接触表面摩擦学性能的影响,通过有限元分析软件对不同角度及排布形式的沟槽型织构进行数值模拟,利用YLP-20型激光加工系统在不锈钢圆盘表面加工沟槽型织构,并利用UMT-2摩擦磨损仪在旋转条件下进行摩擦实验.结果表明:沟槽型织构的数值模拟结果与实验结果基本吻合,加工有织构的摩擦副其摩擦学性能得到改善,且不同角度及排布形式的沟槽型织构对摩擦副的摩擦学性能影响不同,即当摩擦速率小于300r/min时0°平行织构的摩擦因数较小;摩擦速率大于300r/min时90°平行织构有更好的减摩能力,故应用中要根据不同工况条件选择不同排布形式的沟槽型织构.
关键词:
沟槽型织构
,
排布形式
,
数值模拟
,
油润滑
,
摩擦因数
王正军
,
司乃潮
,
王俊
,
丁冉
,
万浩
,
刘光磊
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.000077
为弥补Al-10Sr中间合金对A356铝合金变质处理的不足,采用自制的Al-5Ti-1B-1RE中间合金与Al-10Sr中间合金对A356铝合金进行动态复合细化变质处理,研究变质处理后合金的显微组织,并与理论计算结果进行了比较.结果表明:采用J J-1型精密增力电动搅拌器对熔体进行强力搅拌、振动,动态复合细化变质不仅能使共晶硅相由粗大的板片状转变为细密的颗粒状,并在α-Al边界均匀析出,而且使α-Al相明显细化,力学性能显著提高,与约翰逊-梅尔方程理论对组织晶粒尺寸控制研究结果相一致;同时A356铝合金熔体吸气倾向显著减轻,与热力学近似计算方程和斯托克斯定律对除气机制进行定量计算研究结果相一致.
关键词:
动态复合细化变质
,
铝合金
,
约翰逊-梅尔方程
,
热力学近似计算方程
,
斯托克斯定律
