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上海大学冶金物化实验测试平台的建设与应用
1
作者 耿淑华 李光石 郭曙强 《中国现代教育装备》 2019年第5期17-20,32,共5页
基于现代冶金全流程实验表征技术,上海大学冶金物化实验测试平台分为几部分:实验前样品物性参数的测定,高温反应实验过程的原位表征,实验尾气在线监测,实验产物成分、性能及微观形貌的综合分析测试。平台实行预约管理,配备专业教师科学... 基于现代冶金全流程实验表征技术,上海大学冶金物化实验测试平台分为几部分:实验前样品物性参数的测定,高温反应实验过程的原位表征,实验尾气在线监测,实验产物成分、性能及微观形貌的综合分析测试。平台实行预约管理,配备专业教师科学管理,同时在上海大学贵重仪器共享实验平台与上海市研发公共服务平台上共享资源,为校内外科研企事业单位提供专业的分析测试服务。本平台的综合管理和共享建设理念有效地提高了大型仪器的管理水平和使用效率,为冶金过程实验教学、研发冶金新流程、新工艺及冶金新材料制备等教学与科研提供了有力的技术支撑。 展开更多
关键词 大型精密仪器 平台 共享 冶金物化
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高校冶金工程实验室安全环保现状调查及管理对策 被引量：1
2
作者 尚兴付 程功林 +1 位作者 陈建铭 尤静林 《实验室科学》 2022年第6期210-213,216,共5页
采用网络问卷调查的形式,调研了国内高校冶金工程实验室安全环保现状。提出了加强高校冶金工程实验室安全环保工作的对策。通过健全冶金工程相关实验室安全环保制度网、实行实验室安全风险分级管理、实施分层次的实验室安全教育、加强... 采用网络问卷调查的形式,调研了国内高校冶金工程实验室安全环保现状。提出了加强高校冶金工程实验室安全环保工作的对策。通过健全冶金工程相关实验室安全环保制度网、实行实验室安全风险分级管理、实施分层次的实验室安全教育、加强实验室的各级安全检查、完善安全环保设施和实验室安全文化建设、科学处置实验室产生的“三废”等一系列对策,为高校冶金工程实验室安全环保运行提供有力的保障。 展开更多
关键词 冶金工程 安全环保 管理对策
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高温合金精密铸造用陶瓷型壳及其与合金界面反应的研究进展 被引量：2
3
作者 肖涵松 玄伟东 +3 位作者 戴睿卿 刘泳鸿 李俊杰 任忠鸣 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期143-150,共8页
高温合金因优异的高温性能广泛应用于航空发动机和工业燃汽轮机等领域,而制备性能优异的陶瓷型壳是生产精密高温合金铸件的前提。本文归纳了近年来陶瓷型壳制备技术的发展,分别叙述了陶瓷型壳基体材料的选择、黏结剂的影响、纤维材料改... 高温合金因优异的高温性能广泛应用于航空发动机和工业燃汽轮机等领域,而制备性能优异的陶瓷型壳是生产精密高温合金铸件的前提。本文归纳了近年来陶瓷型壳制备技术的发展,分别叙述了陶瓷型壳基体材料的选择、黏结剂的影响、纤维材料改性、制备工艺等方面的研究进展以及现存的问题。同时,对于陶瓷型壳与高温合金发生的界面反应进行了分析讨论,总结了界面化学反应机理和润湿性机理,并归纳了陶瓷材料/合金组分元素对界面反应的影响,以及现有研究中存在的不足之处。最后指出基于高温合金精密铸造用陶瓷型壳制备技术未来研究的重点方向。 展开更多
关键词 高温合金 陶瓷型壳 界面反应 润湿性
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喷丸对4Cr5Mo2V钢高温摩擦磨损性能的影响 被引量：1
4
作者 牛童 王昕宇 +1 位作者 彭睿智 吴晓春 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期50-56,共7页
对4Cr5Mo2V钢试样进行3道次复合喷丸,通过与未喷丸试样对比,研究了喷丸对试验钢表面形貌、显微组织、硬度、残余应力以及高温(100,300,500℃)摩擦磨损性能和机制的影响。结果表明:喷丸处理显著提高了试验钢表面粗糙度,使试验钢表面形成... 对4Cr5Mo2V钢试样进行3道次复合喷丸,通过与未喷丸试样对比,研究了喷丸对试验钢表面形貌、显微组织、硬度、残余应力以及高温(100,300,500℃)摩擦磨损性能和机制的影响。结果表明:喷丸处理显著提高了试验钢表面粗糙度,使试验钢表面形成了明显的塑性变形层、硬化层与残余压应力层;在100,300,500℃下,与喷丸前相比,喷丸后试验钢的磨损率分别降低了41.8%,17.1%,63.3%,耐磨性能的提高与喷丸产生的硬化层和残余压应力层有关。在100,300℃下,喷丸前后试验钢的磨损机制均主要为黏着磨损和磨粒磨损,而当温度升高至500℃时,磨损机制为氧化磨损,喷丸试验钢仍能保持较高的硬度与残余压应力,同时表面氧化层更致密稳定,仅发生轻微氧化磨损。 展开更多
关键词 4Cr5Mo2V热作模具钢 喷丸 高温摩擦磨损性能 残余应力 硬度
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高熵碳化物材料研究进展
5
作者 何忠书 丁方政 +7 位作者 玄伟东 张强 赵云松 宋浩睿 邵冠兰 陈建国 王保军 任忠鸣 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期87-99,共13页
高熵陶瓷是近年来得到快速发展的新型材料,吸引了许多研究者的关注,具有的高熵效应赋予了其优异的性能。其中高熵碳化物具有优异的硬度、断裂韧性、隔热性能与抗腐蚀性能,在环境障涂层、热障涂层等领域具有广阔的应用前景。本文详细介... 高熵陶瓷是近年来得到快速发展的新型材料,吸引了许多研究者的关注,具有的高熵效应赋予了其优异的性能。其中高熵碳化物具有优异的硬度、断裂韧性、隔热性能与抗腐蚀性能,在环境障涂层、热障涂层等领域具有广阔的应用前景。本文详细介绍了高熵碳化物的预测理论、合成方法,同时对其抗氧化性能、力学性能、耐腐蚀性能以及隔热性能等方面进行了综述,指出了高熵碳化物在制备应用方面面临的问题,最后展望了高熵碳化物的发展方向。 展开更多
关键词 高熵碳化物 合成方法 环境障涂层 热障涂层 力学性能 隔热性能 耐腐蚀性能
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铸造镍基高温合金K417G中高温拉伸断裂机理研究
6
作者 鲍俊 玄伟东 +4 位作者 樊志明 曹后帆 李寒松 王保军 任忠鸣 《铸造》 CAS 2024年第4期476-480,共5页
研究了高温合金K417G热等静压热处理后700℃和950℃时拉伸的断裂机制,使用万能试验机进行中高温拉伸试验,通过扫描电子显微镜对组织、断口形貌、断口纵截面进行观察。结果表明:热处理后试样枝晶形貌明显,枝晶干上γ′相立方度较高,尺寸... 研究了高温合金K417G热等静压热处理后700℃和950℃时拉伸的断裂机制,使用万能试验机进行中高温拉伸试验,通过扫描电子显微镜对组织、断口形貌、断口纵截面进行观察。结果表明:热处理后试样枝晶形貌明显,枝晶干上γ′相立方度较高,尺寸为0.4~0.5μm,且排列整齐,枝晶间有尺寸为1.5~2.6μm的花瓣形γ′相析出。与700℃时试样的拉伸性能相比,950℃时抗拉强度降低了46.3%,而伸长率提高了200%,这说明高温拉伸强度降低,塑性增加。中温拉伸时,枝晶间长条形碳化物是断裂的主要裂纹源及扩展通道。而高温拉伸时,晶界处的碳化物、共晶成为裂纹源,裂纹沿晶界扩展,形成了沿晶断裂形貌。 展开更多
关键词 高温合金 K417G 热等静压热处理 高温拉伸 断裂机理
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抽拉速率对一种第三代镍基单晶高温合金微观组织和偏析的影响
7
作者 李俊杰 玄伟东 +4 位作者 程凯旋 王鑫奕 吕圣炜 张翔宇 任忠鸣 《上海金属》 CAS 2024年第5期33-40,共8页
采用不同抽拉速率制备了一种第三代镍基单晶高温合金,研究了抽拉速率对合金微观组织和元素偏析的影响。结果表明:随着抽拉速率的增加,一次枝晶臂间距和二次枝晶臂间距减小;孔隙率先增大再减小,γ′相的尺寸和体积分数均减小且立方度增加... 采用不同抽拉速率制备了一种第三代镍基单晶高温合金,研究了抽拉速率对合金微观组织和元素偏析的影响。结果表明:随着抽拉速率的增加,一次枝晶臂间距和二次枝晶臂间距减小;孔隙率先增大再减小,γ′相的尺寸和体积分数均减小且立方度增加;负偏析元素Re、W的偏析程度减小,正偏析元素Al的偏析程度变化较小,Ta的偏析程度略微增大。 展开更多
关键词 镍基单晶高温合金 抽拉速率 显微缩孔 偏析
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高熵型MnCuNiFeZn阻尼合金的高温阻尼行为与相变特征 被引量：1
8
作者 梅玲 牛红康 +1 位作者 丁双东 田青超 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期193-199,共7页
制备了新型MnCuNiFeZn高熵阻尼合金,利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、动态热机械分析仪(DMA)与热膨胀仪等研究其微观组织、阻尼特性以及相变特征。研究表明,在固溶以及不同时效工艺下,MnCuNiFeZn合金均为单一母相,合金晶粒大小均... 制备了新型MnCuNiFeZn高熵阻尼合金,利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、动态热机械分析仪(DMA)与热膨胀仪等研究其微观组织、阻尼特性以及相变特征。研究表明,在固溶以及不同时效工艺下,MnCuNiFeZn合金均为单一母相,合金晶粒大小均匀,呈现出高位错密度特征。随着时效时间的延长,合金常温下发生磁性转变,但常温段的内耗值很低;在673 K以上的高温域,MnCuNiFeZn合金因相变使得内耗值急剧提高。 展开更多
关键词 Mn基高熵合金 内耗 相变 高温阻尼性能
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热冲压成形超高强钢焊接技术的进展 被引量：2
9
作者 朱萍 胡天寒 +3 位作者 吴天海 潘华 丁凯 高玉来 《上海金属》 CAS 2023年第3期1-12,共12页
超高强钢在减小车身质量的同时能保证汽车的安全性。热冲压成形超高强钢尺寸精度高、使用寿命长,已被广泛应用于汽车制造领域。目前热冲压成形钢常用的焊接技术为电阻点焊和激光焊接等。为避免热冲压成形过程中表面氧化和脱碳,通常在钢... 超高强钢在减小车身质量的同时能保证汽车的安全性。热冲压成形超高强钢尺寸精度高、使用寿命长,已被广泛应用于汽车制造领域。目前热冲压成形钢常用的焊接技术为电阻点焊和激光焊接等。为避免热冲压成形过程中表面氧化和脱碳,通常在钢板表面预制Al-Si镀层。然而镀层的存在会导致焊接接头力学性能降低。概述了可热冲压成形的超高强度钢及其镀层技术、热冲压成形钢常用的焊接技术以及焊缝组织和焊接接头的性能,探讨了改善热冲压成形超高强度钢焊接接头性能的途径。 展开更多
关键词 超高强钢 热冲压成形 镀层 电阻点焊 激光焊接
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金属钼-氧化物金属陶瓷高温导电性能
10
作者 齐素慈 李建朝 许继芳 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期572-576,共5页
以Mo-ZrO_(2)、Mo-SiO_(2)和Mo-Al_(2)O_(3)金属陶瓷为研究对象,基于通用有效介质方程建立金属陶瓷的电导率模型,分析温度、氧化物类型、相对密度等因素对其电导率的影响,并利用实验进行验证。结果表明,三种金属陶瓷电导率的氧化物临界... 以Mo-ZrO_(2)、Mo-SiO_(2)和Mo-Al_(2)O_(3)金属陶瓷为研究对象,基于通用有效介质方程建立金属陶瓷的电导率模型,分析温度、氧化物类型、相对密度等因素对其电导率的影响,并利用实验进行验证。结果表明,三种金属陶瓷电导率的氧化物临界体积分数分别为0.249,0.095和0.145,临界指数分别为2.52,3.20和2.90。电导率模型计算结果与实验结果吻合程度较好。当陶瓷相体积分数较低时,呈现电子电导的温阻特性;当陶瓷相体积分数较高时,呈现离子电导的温阻特性。金属钼-氧化物金属陶瓷高温导体材料中氧化物体积分数不宜超过0.6。氧化物类型对金属陶瓷的导电性能影响较小,相对密度或孔隙度对金属陶瓷电导率影响较大,相对电导率随着相对密度的降低而急剧减小,相对密度值以大于0.95为宜。 展开更多
关键词 钼基金属陶瓷 电导率 数值模拟 氧化物 相对密度
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淬火温度和回火工艺对4Cr5Mo2V钢高温耐磨性能的影响 被引量：3
11
作者 周百航 左鹏鹏 吴晓春 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期67-73,共7页
将4Cr5Mo2V钢在1000~1090℃下淬火,并通过不同温度2次回火处理将相同淬火温度下试验钢的回火硬度分别调整至55,52 HRC,研究了淬火温度和回火工艺对显微组织、冲击韧性和高温(350℃)耐磨性能的影响。结果表明:回火硬度相同时,淬火温度过... 将4Cr5Mo2V钢在1000~1090℃下淬火,并通过不同温度2次回火处理将相同淬火温度下试验钢的回火硬度分别调整至55,52 HRC,研究了淬火温度和回火工艺对显微组织、冲击韧性和高温(350℃)耐磨性能的影响。结果表明:回火硬度相同时,淬火温度过高或过低均会降低试验钢的韧性而加剧磨损表面材料剥落,从而降低耐磨性能;相同回火硬度下,1030℃淬火条件下试验钢的韧性和高温耐磨性能最好,1090℃淬火条件下最差;淬火温度相同时,较低温度回火试验钢因具有较高回火硬度,能够起到支撑表面氧化层的作用,其耐磨性能比较高温度回火时好;4Cr5Mo2V钢的推荐热处理工艺为1030℃×30 min油淬+560℃×2 h×2次回火。 展开更多
关键词 4Cr5Mo2V钢 淬火温度 回火工艺 高温耐磨性能
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定向凝固法制备高强塑性多级异构共晶高熵合金
12
作者 李毅 时培建 +4 位作者 温跃波 李宜奇 王岩 沈喆 钟云波 《上海金属》 CAS 2021年第5期79-84,共6页
采用定向凝固和常规电弧熔炼两种方法制备AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金。运用扫描电子显微镜、电子背散射衍射仪及拉伸试验机对两种方法制备的共晶高熵合金的显微结构、拉伸性能及其变形机制进行对比研究。结果表明:采用常规电弧熔炼法制... 采用定向凝固和常规电弧熔炼两种方法制备AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金。运用扫描电子显微镜、电子背散射衍射仪及拉伸试验机对两种方法制备的共晶高熵合金的显微结构、拉伸性能及其变形机制进行对比研究。结果表明:采用常规电弧熔炼法制备的AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金具有精细规则的共晶层片结构,抗拉强度为1.05 GPa,均匀延伸率为16%;采用定向凝固法制备的共晶高熵合金具有多级异质共晶结构,不仅具有更高的抗拉强度(1.16 GPa),同时展现出优良的拉伸塑性(均匀延伸率为25%)。多级异构共晶高熵合金具有更突出的协调变形和应变硬化能力,从而使其具有优异的强塑性匹配。 展开更多
关键词 共晶高熵合金 定向凝固 异质共晶结构 抗拉强度 拉伸塑性
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冶炼工艺对A286合金高温拉伸性能的影响 被引量：1
13
作者 李大维 胡杰 +3 位作者 陆恒昌 赵萍丽 李瑛 董瀚 《上海金属》 CAS 2023年第4期89-94,共6页
为了研究冶炼工艺对A286合金高温拉伸性能的影响,分别采用真空感应熔炼炉+电渣重熔和电弧炉+VOD炉+LF炉+电渣重熔两种工艺冶炼了不同成分的A286合金。对合金进行了900℃保温2 h水冷的固溶处理和720℃保温16 h的时效处理,并在450、550、... 为了研究冶炼工艺对A286合金高温拉伸性能的影响,分别采用真空感应熔炼炉+电渣重熔和电弧炉+VOD炉+LF炉+电渣重熔两种工艺冶炼了不同成分的A286合金。对合金进行了900℃保温2 h水冷的固溶处理和720℃保温16 h的时效处理,并在450、550、650、700、750、800℃进行了拉伸试验。结果表明:固溶和时效处理后采用两种工艺冶炼的A286合金的显微组织均为奥氏体,并有孪晶,晶粒度为9.5级;随着拉伸试验温度的提高,合金的屈服和抗拉强度均降低;由于孪晶和晶界析出相较多,电弧炉熔炼试样的高温强度略高于真空感应熔炼试样;由于杂质含量较高,电弧炉熔炼试样在650~700℃发生脆断,700℃塑性最低。 展开更多
关键词 A286合金 冶炼工艺 高温拉伸性能 脆性断裂
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钢渣生态水工砖制备及其性能
14
作者 杨志彬 程谢悦 +6 位作者 成洁 苏童 毛瑞 麻晗 鲁雄刚 龙红明 姜健 《有色金属科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第4期481-488,共8页
用钢渣作骨料制备生态水工砖,既解决了钢渣大量堆积产生的污染问题,同时又降低了对砂石骨料的过分依赖。本文用热闷处理后的钢渣代替砂石骨料制备生态水工砖,研究钢渣掺入量、钢渣粒径、骨胶比等对生态水工砖透水率、抗压和抗折强度的... 用钢渣作骨料制备生态水工砖,既解决了钢渣大量堆积产生的污染问题,同时又降低了对砂石骨料的过分依赖。本文用热闷处理后的钢渣代替砂石骨料制备生态水工砖,研究钢渣掺入量、钢渣粒径、骨胶比等对生态水工砖透水率、抗压和抗折强度的影响规律,分析生态水工砖透水率与抗压、抗折强度之间的相互关系。结果表明:钢渣粒径为4~5.5 mm时性能较好,生态水工砖透水率、抗压和抗折强度分别为5.6×10^(-2)cm/s、45.45 MPa和6.59 MPa。显气孔率直接影响透水性,高显气孔率表示材料含有较多的孔,有利于水流的通过,但也会导致抗压和抗折强度下降。生态水工砖透水率与抗压强度存在负线性相关性,而与抗折强度相关性不大。剖析生态水工砖高透水性形成机制,为制备兼备高透水率和高抗压强度生态水工砖提供新思路。 展开更多
关键词 钢渣 生态水工砖 透水率 抗压强度 抗折强度
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焊接工艺参数对旋转摩擦焊铝-铜接头弯曲性能的影响
15
作者 丁凯 刘伟 +4 位作者 敖余达 余乃铨 董武峰 胡天寒 高玉来 《上海金属》 CAS 2024年第2期26-33,共8页
对1070纯铝和T2纯铜进行了旋转摩擦焊接。研究了摩擦焊工艺参数对铝-铜接头弯曲性能的影响。采用电子探针显微分析仪检测了铝-铜接头界面的微观形貌和元素分布。结果表明:较短时间(2 s)摩擦焊制备的铝-铜接头(1号试样)弯曲试验时断裂于... 对1070纯铝和T2纯铜进行了旋转摩擦焊接。研究了摩擦焊工艺参数对铝-铜接头弯曲性能的影响。采用电子探针显微分析仪检测了铝-铜接头界面的微观形貌和元素分布。结果表明:较短时间(2 s)摩擦焊制备的铝-铜接头(1号试样)弯曲试验时断裂于铝-铜界面,为脆性断裂,随着摩擦时间的增加,铝-铜接头弯曲试验时断裂于铝侧,为韧性断裂;以2~5 s的摩擦时间制备的铝-铜接头界面均未发现有明显的金属间化合物,但发生了成分变化;较短时间摩擦焊制备的1号试样成分变化区宽约1.6μm,较长时间(5 s)摩擦焊制备的4号试样成分变化区宽约2.7μm;较宽的成分变化区能提高铝-铜接头界面的结合强度,从而提高铝-铜接头的弯曲性能,较窄的成分变化区是弯曲试验过程中铝-铜接头界面断裂的主要原因。 展开更多
关键词 焊接工艺参数 旋转摩擦焊 铝-铜接头 弯曲性能 成分变化区
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X射线超快成像原位表征激光增材制造过程研究进展 被引量：1
16
作者 龚来凤 帅三三 +4 位作者 李雅莉 黎姗姗 陈超越 王江 任忠鸣 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1405-1427,共23页
在增材制造过程中,熔池经历快速熔化、冷却、凝固的过程,其物理、化学、结构和应力等处于极端非平衡状态,容易导致孔隙、裂纹等缺陷产生,影响制件力学性能。同步辐射X射线具有高空间分辨率和时间分辨率,可以实现增材制造过程中熔池动力... 在增材制造过程中,熔池经历快速熔化、冷却、凝固的过程,其物理、化学、结构和应力等处于极端非平衡状态,容易导致孔隙、裂纹等缺陷产生,影响制件力学性能。同步辐射X射线具有高空间分辨率和时间分辨率,可以实现增材制造过程中熔池动力学和缺陷演化的原位表征。本文综述了近年来激光增材制造原位实验平台的搭建,并从熔池结构演化、缺陷形成机理和成形工艺优化三个方面介绍了同步辐射X射线原位表征激光增材制造过程的研究进展。最后基于目前增材制造原位观察的局限性,从表征系统改进、原料多样化和计算修正等方面对未来研究进行了展望。 展开更多
关键词 同步辐射X射线超快成像 激光增材制造 熔池结构演化 缺陷形成原理
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铜对4Cr16Mo塑料模具钢切削性能的影响 被引量：1
17
作者 刘友通 李佳媛 吴晓春 《上海金属》 CAS 2024年第2期57-63,70,共8页
将4Cr16MoCu、4Cr16Mo和SDP136钢在1030℃保温4 h,冷却至室温后回火两次,第一次为540℃×4 h,4Cr16MoCu钢的第二次回火工艺为590℃×3 h,4Cr16Mo和SDP136钢为565℃×3 h,使其硬度达到35~36 HRC。采用扫描电子显微镜检测钢... 将4Cr16MoCu、4Cr16Mo和SDP136钢在1030℃保温4 h,冷却至室温后回火两次,第一次为540℃×4 h,4Cr16MoCu钢的第二次回火工艺为590℃×3 h,4Cr16Mo和SDP136钢为565℃×3 h,使其硬度达到35~36 HRC。采用扫描电子显微镜检测钢的显微组织,采用数控车床进行切削性能试验。分别采用SY-3F型应变式三维测力传感器、红外测温仪、TR200粗糙度测量仪和超景深显微镜测定切削力、刀尖温度、工件粗糙度和磨损刀具的形貌。结果表明:在相同的切削条件下,铜的添加能延长刀具的使用寿命;切削4Cr16MoCu钢的刀具温度比切削4Cr16Mo钢的刀具温度低50℃,切削试验的前、中期4Cr16Mo钢的切削力比4Cr16MoCu钢大43~94 N,但后期4Cr16MoCu钢的切削力上升至839 N,比SDP136钢大211 N。 展开更多
关键词 切削性能 切削力 磨损 塑料模具钢
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激光粉末床熔融制备高强钢的研究进展与展望
18
作者 陈超越 赵旺 +3 位作者 蒋丹青 徐松哲 王江 任忠鸣 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期22-37,共16页
高强度钢是一种具有高强度、高韧性等多种综合优异性能的钢材。根据合金元素含量不同,可以区分为低合金高强钢、中合金高强钢和高合金高强钢,并根据其不同的元素和组织强化机制,以不锈钢、高速钢、工具钢等钢种广泛应用于汽车、建筑、... 高强度钢是一种具有高强度、高韧性等多种综合优异性能的钢材。根据合金元素含量不同,可以区分为低合金高强钢、中合金高强钢和高合金高强钢,并根据其不同的元素和组织强化机制,以不锈钢、高速钢、工具钢等钢种广泛应用于汽车、建筑、航天航空等领域。伴随着高强钢零件复杂结构的需求增大,以及传统零件生产流程繁杂冗长等弊端日益明显,能短流程直接成形复杂零件的生产制造技术正急需被研究应用。增材制造(additive manufacturing, AM)技术生产的金属具有更细小的晶粒、可控性更高的基体相、组织分布更加均匀、碳化物更细小且AM能直接成形复杂零件并大幅缩短工艺流程,有望满足更高的力学性能和日趋复杂的结构需求。从高强钢的基本特征入手,分析了传统制造下高强钢的微观组织、力学性能及强化机制。然后分析了增材制造技术特点,重点论述了激光粉末床熔融技术(laser powder bed fusion, L-PBF)生产高强钢的微观组织与力学性能,针对其内部的强化机理做出了系统的阐述,对传统制造高强钢的微观组织和力学性能较L-PBF制造的高强钢作了归纳与系统对比。其次关注了高强钢在增材制造领域的实际应用和部分研究成果,对高强钢增材制造的未来发展做出了展望,以期有助于高强钢在增材制造领域的进一步应用及工业化推广。 展开更多
关键词 增材制造 高强钢 合金元素 微观组织 力学性能
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Cu_(50)Ni_(50)合金凝固过程中的空位捕获
19
作者 张伯阳 汪昊 +1 位作者 周涛 吴永全 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期267-277,共11页
通过分子动力学(molecular dynamics,MD)模拟,研究了Cu_(50)Ni_(50)合金在不同温度下凝固及其退火过程的空位捕获.结果发现:凝固过程中的空位捕获效应,即被捕获空位浓度的过饱和现象非常明显;随着凝固温度的降低,空位浓度显著上升,与平... 通过分子动力学(molecular dynamics,MD)模拟,研究了Cu_(50)Ni_(50)合金在不同温度下凝固及其退火过程的空位捕获.结果发现:凝固过程中的空位捕获效应,即被捕获空位浓度的过饱和现象非常明显;随着凝固温度的降低,空位浓度显著上升,与平衡浓度随温度的变化规律正好相反;Cu_(50)Ni_(50)存在一个特征温度T∗,在T>T∗浅过冷温度下,凝固速度随着凝固温度的降低快速增加,在T<T∗深过冷温度下,凝固速度随着凝固温度的降低缓慢下降,表明空位浓度并不是界面生长速度的单值函数;作为合金元素,Cu比Ni更倾向于形成空位原子(vacancy atom,VA). 展开更多
关键词 分子动力学模拟 空位捕获 凝固温度 Cu_(50)Ni_(50)合金
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底吹氩钢包内流动及界面传热行为的数值模拟研究
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作者 秦绪锋 王凤良 +3 位作者 程常桂 李阳 卫卫 金焱 《炼钢》 CAS 北大核心 2024年第5期49-59,共11页
钢包底吹氩是二次精炼中的常用手段,在均匀温度和成分、促进钢渣界面反应、去除夹杂物等方面效果显著,然而底吹氩在搅拌钢液的同时会加剧壁面耐材熔损,降低钢液洁净度,影响钢包寿命和使用安全性。采用数值模拟的方法研究了底吹氩钢包内... 钢包底吹氩是二次精炼中的常用手段,在均匀温度和成分、促进钢渣界面反应、去除夹杂物等方面效果显著,然而底吹氩在搅拌钢液的同时会加剧壁面耐材熔损,降低钢液洁净度,影响钢包寿命和使用安全性。采用数值模拟的方法研究了底吹氩钢包内钢渣流动及固液间传热行为,分析了单孔和双孔吹氩下气泡上浮及钢渣界面行为,对比了钢包不同结构界面处温度分布,探讨了吹氩量对钢包内流动传热及界面温度分布的影响。结果表明:底吹氩钢包内气泡羽流呈倒锥状分布,随着距渣眼距离的增加,钢渣界面速度和温度逐渐降低;同一气量下,相较于单孔吹氩,双孔吹氩下气泡羽流扩张角增大,渣眼面积减小,钢渣界面最大速度和湍动能较小;钢包不同结构界面温度由内向外逐渐降低,各界面渣线高度位置和底部存在较大的温度梯度;底吹氩所形成的局部循环流会导致工作层壁面的近钢渣界面位置形成高温热点区域。增大吹氩量,壁面高温热点区域温度和范围增大,近钢渣界面壁面的最大周向温差在20 K左右,双孔吹氩模式和低吹氩量有利于减小壁面周向温差。 展开更多
关键词 钢包 底吹氩 流动 界面传热 数值模拟
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