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采用数值模拟的方法,研究DC(direct chill,DC)半连铸?120 mm、?300 mm、?500 mm的4032铝合金圆锭在横截面上的冷却速率分布,并进一步研究冷却速率对共晶硅Sr变质效果的影响。研究表明,从铸锭表面至中心冷却速率整体呈下降趋势。随着铸锭尺寸的增大,铸锭的液穴变深,液相线温度与固相线温度的等温线之间的距离变大,铸锭内部的冷却速率显著降低。Sr对共晶硅的变质效果受到冷却速率的影响,冷却速率高于1.8 K/s时,Sr变质可以获得较好的变质效果。随着冷却速率的降低,在Sr含量相同的条件下,变质效果变差。工业生产条件下,?500 mm圆锭内部的冷却速率降低至1 K/s以下,此时含量为0.033%~0.036%的Sr已不能使共晶硅有效变质。DC半连铸工艺参数中,铸造速度对?500 mm铸锭的冷却速率分布的影响程度较大,但也仅影响距离铸锭表面小于R/2以内的冷却速率分布,无法提高铸锭内部的冷却速率。 相似文献
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熔体温度、冷却速率对Al-Fe-V-Si耐热铝合金组织和力学性能的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
采用OM,XRD检测了不同熔体温度和冷却速度条件下Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si (wt%)合金的微观组织结构, 并检测了不同熔体温度下采用粉末冶金工艺制备的该合金室温力学性能.结果表明:熔体温度、冷却速率对该合金组织和性能有着明显的影响.在相同冷却条件下,熔体温度越高所得到合金的组织越细小,获得该合金最高力学性能则存在一个最佳的熔体温度;冷却速度对该合金的主要相组成起决定作用,并结合Al-Fe-V-Si合金的特性提出了该合金的熔炼工艺. 相似文献
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Na,Sr和P对过共晶Al—Si合金星状初晶硅形核和生长的影响 总被引:4,自引:0,他引:4
在高纯原料配制的、以五瓣星状初晶硅形态为主的Al-22%Si高硅过共晶合金中加入少量的Na、Sr、P变质或细化元素,考察了它们对初晶硅形态的影响。研究分析表明,Na强烈抑制Si原子团簇之间的五重孪晶凝并,破坏五瓣星状初晶硅自发形核,同时也影响初晶硅的生长过程。Sr基本不影响Si原子团簇间的孪晶凝并形核,在初晶硅生长过程中嵌入界面并诱发孪晶。Sr主要影响初晶硅的生长过程。P促使初晶硅的自发形核,对其生长过程没有影响。 相似文献
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热处理对Fe-B-C合金组织和力学性能影响 总被引:1,自引:0,他引:1
研究了淬火温度和冷却速度对B含量>1.0%和C含量<0.2%的Fe-B-C铸造合金组织和性能的影响.结果发现:相同淬火温度下,随着淬火冷却速度增加,淬火组织不断发生变化,由大量珠光体 铁素体 少量马氏体→大量马氏体 少量珠光体→马氏体,合金硬度也不断增加.水冷淬火条件下,淬火温度过低或过高,均不利于获得单一的马氏体基体组织.Fe-B-C合金在950~1000℃水冷淬火后,可以获得细小板条马氏体基体上分布高硬度硼化物的复合组织,硬度大于55HRC,冲击韧性大于15J/cm2,综合力学性能优良. 相似文献
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研究了一种新的热处理制度对DZ-22走向凝固高温合金组织和性能的影响。结果表明,采用新热处理制度先进行预处理,可以消除低熔点相,提高合金的初熔温度,然后提高合金的固溶温度。在随后的冷却和时效过程中,析出更多的细小γ'相使合金的拉伸强度和持久性能得到明显提高。 相似文献
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利用液态浸渗技术制备了氧化铝纤维增强铝基复合材料。结果表明,在低压下使液态合金浸渗纤维预制件制备铝基复合材料是可行的,在浸渗过程中,液态合金的温度对浸渗压力有较大影响。所制备的复合材料组织均匀,基体中的共晶组织可依附在纤维表面形核生长。 相似文献
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固冲发动机补燃室氧化铝凝固过程研究 总被引:1,自引:0,他引:1
基于经典形核理论,研究了氧化铝液滴冷却凝固过程中液滴温度以及固相体积分数等参数的变化,计算了不同条件下液滴形核、再辉等阶段的凝固速率。在此基础上,对固体火箭冲压发动机补燃室内的氧化铝凝固过程进行了分析。研究表明:液滴初始粒径和环境温度对凝固速率影响很大,环境温度越高,液滴凝固越慢。在补燃室环境中,氧化铝所处的区域不同,其形态也不尽相同。在补燃室头部掺混区,氧化铝主要是以液态或固液混合态存在,固相体积分数较小;在低温区域,氧化铝主要是以固态或固液混合态存在,固相体积分数较大。 相似文献
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为适应航空发动机涡轮冷却技术的发展趋势,在传统叶片温度评估模型的基础上加以改进,提出了适用于内外耦合涡轮叶片的温度评估模型。将改进后的温度评估模型嵌入到发动机整机热力性能计算模型中,对飞机/发动机系统耦合分析,研究了F-16战机在典型飞行任务和飞行包线内高压涡轮导叶的冷却性能。结果表明:在全飞行任务下进行分析时,叶片在实用升限、起飞及大爬升率工况下叶片工作热环境恶劣,叶片易超温;叶片表面温度沿径向为增长趋势,在叶顶处达到最大值。在全飞行包线内进行分析时,叶片表面温度随高度变化明显;包线内高空低马赫数区域叶片的最高温度和承受的热应力最大,叶片最高温度可达1 342 K;高空低马赫数区域的综合冷却效率与包线内的最高冷却效率相比,降低了34.2%,叶片冷却性能下降明显。在进行模型参数敏感性分析时,与基准方案相比,当输入参数改变相同比例,改变冷气进口温度对叶片温度的影响最为显著。 相似文献
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试验研究了变质和细化元素对搅拌法制备的SiCp/ZL101复合材料组织的影响。分析表明,变质和细化元素的这种作用和它们在ZL101基体合金中的作用类似,变质处理使片状或条状共晶Si变成纤维状,细化处理可获得更细的晶粒组织。 相似文献
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《中国航空学报》2020,33(7):2043-2054
Finite element modeling (FEM), microscopy, X-ray computed tomography (CT) and mechanical property tests were used to study the microstructure, porosity and mechanical properties of an AlSi10Mg alloy produced by selective laser melting (SLM). The simulation of the melt pool and thermal history under different energy densities produced an optimized result with an energy density of 44.5 J·mm−3. The high cooling rate during the SLM process significantly refined the previous α-Al dendrites. The growth direction of the network-like Al-Si eutectic structure at different orientations confirmed the anisotropic nature of the microstructure. Furthermore, the microhardness, tensile testing and fracture analysis results proved that there were no obvious distinctions in the strength between the transverse and longitudinal directions, and that the ductility was anisotropic, possibly due to the shape and distribution of the pores. The pores measured by X-ray CT at different energy densities confirmed that the sphericity of the pores was inversely related to pores volumes. With optimized processing conditions, the porosity of the selective laser melted sample decreased leading to the improved fabricated fuel system component via SLM. 相似文献
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利用高温金相显微镜改进加载装置,在动态下测定了Al-Si高温涂层的脆-塑性转变温度及其影响因素。研究结果表明,Al-Si涂层的脆-塑性转变温度随着Al,Si浓度的减少而降低,通过热处理的方法使涂层的Al,Si浓度降低,可有效地降低涂层的显微硬度和脆-塑性转变温度。另处,还系统研究了涂层与基体在不同温度下断裂失效的模式及其机制。 相似文献
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