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转棒诱导形核对Al-25％Si合金凝固组织的影响

采用转棒诱导形核对过共晶Al-25％ Si合金熔体进行处理获得半固态坯料,研究转棒转速对坯料组织的影响,并结合熔体在转棒表面的运动状态,分析转棒诱导形核细化凝固组织的机理.结果表明,转棒转速为500 ～ 600 r/min条件下,熔体能够最大程度地铺展于棒的表面,在棒表面很快获得铺展面积最大、厚度最小的熔体薄膜.在棒的激冷作用下,整体薄膜迅速获得过冷并促使其内部初生硅同时快速并大量形核,单位面积初生硅颗粒个数较铸态和其它转速条件下显著增加,初生硅平均尺寸从常规铸态的250 ～300μm细化至27μm左右.初生硅大量形核后,剩余液相后续凝固过程发生离异共晶反应形成针片状硅,没有出现典型的片层状共晶组织,同时片状硅得到一定程度细化.转棒诱导形核能够获得细小初生硅和针片状硅均匀弥散分布于α-Al基体的半固态组织.

关键词: 高硅铝合金 , 转棒诱导形核 , 硅相 , 细化 , 半固态成形

离心研磨工艺对Ti-6 Al-4 V钛合金表面组织性能的影响

陈光忠 , 何志坚 , 杨岳

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.01.016

目的改善Ti-6 Al-4 V钛合金的组织性能. 方法使用离心研磨工艺对Ti-6 Al-4 V钛合金进行表面处理,通过显微硬度计、X射线应力分析仪、金相显微镜,对不同加工时间下试样表层的显微硬度、残余应力、金相组织进行测试. 结果离心研磨加工后,Ti-6Al-4V钛合金表面的显微硬度得到提高,试样最表面的显微硬度随加工时间的延长呈现逐渐增大的趋势,加工时间为40 min时,显微硬度达到最大值385HV,比试样基体硬度值提高了55HV;在加工深度方向上,随着深度的增加,显微硬度值逐渐降低,在深度为400 μm附近,显微硬度值已与基体硬度值相差不大,并且基本不再下降. 加工完成后,试样表面产生了有益的残余压应力,最大残余压应力值为436 MPa. 金相组织分析结果表明,试样表层组织形成了剧烈塑性变形层,其深度约40 μm,在变形层内,组织的晶粒得到明显细化. 结论离心研磨抛光工艺对Ti-6Al-4V钛合金表面组织性能改善效果明显,验证了使用该工艺对Ti-6Al-4V钛合金进行表面强化的可行性.

关键词: Ti-6Al-4V , 离心研磨 , 显微硬度 , 残余应力 , 金相组织 , 变形层

喷丸强化AZ91 D镁合金残余应力场的数值模拟及实验研究

陈光忠 , 何志坚 , 杨岳

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.02.021

目的：研究喷丸工艺对AZ91 D镁合金表面残余应力场的影响。方法基于有限元平台建立喷丸强化AZ91 D镁合金的有限元模型，从残余压应力层的厚度、残余压应力的峰值及其深度等方面探讨弹丸速度、弹丸直径和弹丸入射角对AZ91 D镁合金表面残余应力场的影响，并通过喷丸强化AZ91 D镁合金的实验与有限元模拟结果进行对比。结果增大弹丸速度对残余压应力层的厚度、残余压应力的峰值提高效果明显，但对残余压应力峰值的深度影响不大；增加弹丸直径，残余压应力层的厚度、残余压应力的峰值及其深度均有明显提高；增大入射角，残余压应力层的厚度、残余压应力的峰值有明显提高，但是残余压应力峰值的深度基本不变。有限元模拟结果中，残余压应力层的厚度比实验值小7%，残余压应力的峰值比实验值大5%，残余压应力峰值的深度比实验值小11%。结论残余应力的实验结果与有限元模拟结果具有较好的一致性，模型合理。

关键词: 喷丸 , AZ91 D镁合金 , 有限元模拟 , 残余应力场

45CrNiMoVA高速切削条件下本构关系建模技术研究

何志坚 , 周志雄 , 黄向明

材料科学与工艺 doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20160405

为建立连续介质材料高速切削的材料本构关系模型，以45CrNiMoVA材料为研究对象，通过准静态扭转试验和直角自由切削试验相结合的方法，建立了满足高速切削仿真要求的45CrNiMoVA材料的Johnson?Cook本构模型。采用建立的Johnson?Cook本构模型参数，利用ABAQUS有限元分析软件建立了直角自由切削的有限元模型，对切削过程中的切屑厚度、主切削力、进给抗力进行了仿真，并将仿真预测值同试验测量值进行了对比。结果表明：由于切削仿真过程中刀具不存在磨损，进给抗力的仿真误差较大；主切削力和切屑厚度的仿真预测值与试验测量值的误差在10％之内，模型的准确度较好。最后，利用VB和C语言，开发了Johnson?Cook材料本构集成建模系统，并验证了其使用效果的实用性。

关键词: 45CrNiMoVA , 高速切削 , 本构模型 , 集成建模系统 , 有限元仿真

坚膜对不锈钢着色膜性能的影响

程作慧 , 薛永强 , 汤芝平

材料保护

坚膜处理对不锈钢着色膜的耐磨性和耐蚀性有重要的影响.研究了2种不同坚膜方法处理后膜的耐磨性和耐蚀性,利用扫描电镜及X射线能谱仪对坚膜处理前后着色膜的表面形貌和成分进行了分析,讨论了坚膜处理对彩色不锈钢耐磨性和耐蚀性的影响.结果表明:经电解坚膜处理后着色膜的耐磨性和耐蚀性明显优于经化学坚膜处理后的着色膜;坚膜前着色膜疏松、柔软、不耐磨、易被污物沾染,电解坚膜处理后由于膜中Cr、O的富集,膜上微孔基本消失,增强了膜的耐磨性能和耐蚀性能.

关键词: 坚膜 , 着色 , 不锈钢 , 耐磨性 , 耐蚀性

2011年度何梁何利基金获奖科学家年轻化突出

中国材料进展

2011年8日下午，何梁何利基金2011年度颁奖大会在京举行。我国高性能计算机领域杰出科学家、国防科技大学杨学军教授荣获“科学与技术成就奖”，丁伟岳等35人获“科学与技术进步奖”，吴朝晖等15人获“科学与技术创新奖”。中共中央政治局委员、国务委员刘延东向大会发来贺信，全国人大常委会副委员长桑国卫、全国政协副主席万钢出席会议并为获奖代表颁奖。何梁何利基金评选委员会主任朱丽兰向大会作工作报告。

关键词: 科学家 , 基金 , 中共中央政治局 , 全国人大常委会 , 突出 , 国防科技大学 , 计算机领域 , 科学与技术