简介：采用CFX4.3对闪速炉沉淀池中的熔体流动和温度分布进行数值模拟研究。针对1个出渣口对应1个冰铜出口（1-to-1）与1个出渣口对应2个冰铜出口（1-to-2）这两种操作方案共设立16种计算工况。模拟结果表明,两种方案下熔体流动相似,但采用1-to-2操作方案时,熔池中可见明显的回流。仿真中还发现,渣口与冰铜出口的不同组合方式对沉淀池中熔体温度分布的影响显著,其中在1-to-2操作方案下,沉淀池中的熔体温度更均匀。在实际生产中,当采用远离沉淀池入口的放铜口进行操作时将更有利于实现沉淀池内熔体温度的均匀分布。

简介：研究超重力场下铝硅过共晶熔体凝固精炼提纯冶金硅。实验结果表明：超重力作为一种强化分离手段,可以实现铝硅合金中初晶硅颗粒的富集分离。在超重力作用下,铝硅合金中精炼硅颗粒沿超重力方向富集在铝硅合金下部。用王水溶解其中的铝,得到初晶硅颗粒。通过分析初晶硅中杂质含量可知,与冶金硅原样相比,精炼后的硅纯度由99.59%提高到99.92%,硼和磷的质量分数分别由8.33×10-6和33.65×10-6降低到5.25×10-6和13.50×10-6,表明该提纯方法可行。

简介：建立凝固过程的数学模型来揭示自由晶核的迁移行为。模拟结果表明：在脉冲电流作用下，大多数形成于熔体上表面的晶核将往下迁移并随机分布于Al熔体内部，提供更多的形核质点，进而细化凝固组织晶粒。同时，研究在施加脉冲电流（ECP）时晶核尺寸对晶核分布和细化的影响。小尺寸的晶核同周围熔体一同运动，迁移距离较短；而大尺寸的晶核在脉冲电流作用下以较快的速度相对于周围熔体运动，有利于熔体内部晶粒的细化。该研究有利于加深对脉冲电流细化凝固组织机理的认识。

简介：通过磁化学熔体反应法在7055（Al-3%B）？Ti反应体系中成功制备TiB2/7055复合材料。利用XRD、OM和SEM等分析检测技术研究复合材料的相组成和微观组织。结果表明，脉冲磁场作用下生成的TiB2颗粒呈多边状或近球形，尺寸小于1μm，均匀分布于基体中。与未施加脉冲磁场的复合材料相比，施加磁场后α（Al）晶粒平均尺寸从20μm减小到约10μm，第二相从连续的网格状分布变为非连续性分布。在磁场作用下，复合材料的抗拉强度从310MPa提高到333MPa，伸长率从7.5%提高到8.0%。此外，与基体相比，在载荷为100N，磨损时间为120min时，复合材料的磨损量从111mg降低到78mg。

简介：在高能超声场下利用熔体原位反应制备TiB2/Al-30Si复合材料;利用XRD、SEM及干磨损试验研究此复合材料的显微组织和磨损性能。结果表明：在高能超声场作用下,原位TiB2颗粒在铝基体中分布均匀,形貌为圆形或四边形,尺寸在0.1-1.5μm之间。初生硅的形貌为四边形,平均尺寸为10μm。随着高能超声功率的增加,Al-30Si基体合金及TiB2/Al-30Si复合材料的硬度明显提高;特别是当超声功率为1.2kW时,复合材料的硬度达到412MPa,是基体合金的1.3倍。复合材料的磨损性能得到明显提高,载荷的变化对复合材料的磨损量影响不大。

简介：在LiCl-KCl-MgCl2-ZnCl2-CaCl2熔盐体系中,以钼为惰性电极,在温度为943K时,直接电解制备Mg-Zn-Li-Ca四元合金。循环伏安研究表明,在LiCl-KCl熔盐体系中,添加MgCl2、ZnCl2和CaCl2后,Li的析出电位明显正移。计时电位研究表明,当阴极电流密度等于或者更负于-1.55A/cm2时,Mg、Li/Zn和Ca能够实现四元沉积。X射线衍射研究表明,恒电流电解可以制备出由不同相组成的Mg-Zn-Li-Ca合金。采用金相显微镜和电子扫描显微镜对合金样品进行表征。能谱分析结果表明,Mg元素和Ca元素在合金中分布均匀,而Zn元素主要分布在基体的边缘。

简介：介绍一种金属/合金的生产方法,用于恒电流和恒电位条件下由混合硫化物(Cu2S,NiS)生产Cu-Ni合金,称为直接电化学还原(DER)。研究槽电压和槽电流等工艺参数对还原得到的化合物组成的影响,以生产工业所需的CuNi10,CuNi20和CuNi30等合金。在1200°C下采用循环伏安法(CV)考察Cu2S和NiS在CaCl2熔体中的电化学行为。根据CV研究结果,Cu2S的阴极还原是一步完成的,即Cu2S?Cu;NiS的阴极还原则分两步进行,即NiS?Ni3S2?Ni。恒电流研究表明,在10A电流下电解15min,可制备出最高硫含量为320×10-6的高纯CuNi10合金。扫描电子显微镜以及能量色散X射线能谱和光学发射光谱(OES)测试结果表明,在2.5V电压下直接电化学还原15min,可制备出杂质含量低(即硫含量小于60×10-6)的所选成分的Cu-Ni合金。

简介：疲劳性能是评估镁合金焊接结构寿命的重要指标。AZ31B镁合金TIG焊趾存在的微细裂纹与几何不连续,是在役焊接结构疲劳裂纹萌生的主要原因。为减轻接头的应力集中和改善其疲劳性能,采用CO2激光热源重熔AZ31B镁合金焊趾。研究发现：Mg17Al12在近熔合线的热影响区中沿晶界析出,而在焊缝中呈弥散分布。此外,因受脆晶相的作用,热影响区存在着微细裂纹。激光熔修能细化热影响区晶粒,抑制了Mg17A12沿晶界的析出从而有利于消除热影响区裂纹。然而因激光功率密度过高引起的镁元素烧损,是导致疲劳性能下降的一个重要原因。

简介：利用高频辅助激光熔覆技术在镍基合金上制备Al2O3-13%TiO2（质量分数）陶瓷涂层。采用SEM、XRD和EDS等方法分析陶瓷涂层的微观结构和陶瓷层与粘结层之间的结合界面。结果表明：陶瓷层出现了完全熔化区和液相烧结区双层结构,其中,完全熔化区颗粒充分烧结长大,而液相烧结区则出现了三维网状结构,该三维网状结构由熔化的TiO2相包裹Al2O3颗粒形成。通过激光熔覆作用下的粉末熔化和扁平化行为解释双层结构形成机理。同时,在陶瓷层与粘结层的结合界面上发现具有尖晶石结构的NiAl2O4和针状结构的Cr2O3,证明在激光熔覆过程中发生的化学反应可以有效增加陶瓷层与粘结层的结合强度。

简介：为提高硼的去除率，研究了电磁感应精炼过程中硼杂质在CaO-SiO2-BaO-CaF2四元渣和熔硅之间的分配系数LB，讨论了四元渣系中CaO/SiO2质量比、BaO和CaF2含量、熔炼时间对LB的影响规律。结果表明：随着CaO.SiO2渣中BaO和CaF2含量的增大，LB值增大。当CaO/SiO2质量比为1.1:1、BaO和CaF2含量分别为15%和20%时，CaO.SiO2.BaO.CaF2四元渣去除熔硅中硼杂质效果最好，LB达到最大值6.94，并且LB随着熔炼时间的延长而增大。经过两次造渣后，熔硅中硼含量由3.5×10.5降到3.7×10.6，硼的去除率达到89.4%。

简介：基于超声波在介质中的传播理论，在当量法基础上采用超声波对激光熔覆层表层裂纹深度进行定量评价。结果表明：表层裂纹信号幅值随裂纹深度的增大而增大，当裂纹深度达到1．0mm时，信号幅值基本保持不变。相同深度表层裂纹超声波信号幅值随检测距离增大而减小，并趋于平缓，分析认为激光熔覆层中各向异性树枝晶组织及层间界面导致声波能量衰减是引起上述结果的主要原因。结合上述研究结果，本研究对激光熔覆层组织引起的声波能量衰减进行补偿，进而实现表层裂纹深度定量评价方法的修正，在一定程度上提高了激光熔覆层表层裂纹深度的评价精度。

简介：除去铬酸钾溶液中的铝并实现铝化合物的再利用是实现清洁、经济地生产铬盐的关键步骤。采用碳分的方法从配制的高K2O/Al摩尔比铬酸钾溶液中去除铝。考察反应温度、碳分时间、CO2流量、晶种系数对铝沉淀率的影响。优化反应条件为：反应温度为50°C,碳分时间为100min,CO2流量为0.1L/min,晶种系数为1.0。碳分产物为三水铝石。采用X射线衍射仪、扫描电镜和激光粒度仪对产物的结构和形貌进行表征。实验结果表明,产物的粒度和形貌受实验条件影响明显。产物的平均粒径为16.72μm。对三水铝石的热分解路径进行研究。产物α-Al2O3含少量杂质（0.08%Cr2O3和0.10%K2O）,适于后续利用。

简介：利用获得的相似准则，采用相似物理模拟方法，研究离心铸造过程中液态金属在微尺度空间内的充型流动规律。结果表明：在微尺度条件下，模拟流体优先充填横截面积最大的流道，当转速提高到964r/min时，才会同时充填0.1mm的微流道；在充型流动过程中，流体总能量保持不变，流体的自由液面是以转轴为圆心的规则圆弧面；充型速度随时间的增加而增大，迅速达到一个极值，然后随着时间的增加，变化逐渐趋于平缓，同时随着转速的增加充型速度达到峰值的时间也会极剧缩短。

简介：在823K和973K的条件下,采用恒电流密度共电沉积法在LiCl-KCl-MgCl2-Gd2O3熔盐体系中制备Mg-Li-Gd合金,并运用XRD、SEM、EDS和OM对所制备合金进行微观组织分析。结果表明:在开始的30min内,主要是Mg和Gd的沉积,所得合金含96.53%Mg,3.20%Gd和0.27%Li(质量分数),然后Li迅速沉积。可以通过控制电解时间或改变Gd2O3的浓度调节Mg-Li-Gd合金的组成。XRD分析可知,在Mg-Li-Gd合金中存在Mg3Gd相和Mg2Gd相。从Gd元素的面扫描分析可知,Gd元素主要分布在Mg-Li-Gd合金的晶界处。Gd的添加增强了合金的抗腐蚀能力。

简介：材料为30CrMnSiA的撞针体零件在交付之后发现部分零件外表面存在裂纹,与其同批次的原材料表面亦在热处理工序之后发现疑似裂纹痕迹.通过对撞针体进行断口宏观及微观观察、能谱成分分析、金相组织检查和显微硬度测试,并与其原材料进行对比检查分析,最终确定了撞针体的开裂原因.结果表明在热处理工序之前撞针体原材料已经存在初始折叠缺陷,该初始折叠缺陷是导致撞针体开裂的主要原因;建议在原材料进行热处理之前增加无损检测工序,及时排除初始缺陷（折叠）隐患.

简介：采用耦和流场的相场模型,考虑热扰动影响因素,模拟非等温条件下低雷诺数过冷熔体强迫层流对流动法向枝晶生长的影响。以高纯丁二腈（SCN）过冷熔体枝晶生长为例,分析熔体有流动和无流动时二次枝晶形貌差异的原因;研究过冷熔体层流速度、流动法向一次枝晶臂偏转角度和枝晶尖端生长速度之间的关系;推导枝晶尖端前沿熔体流动速度值与枝晶生长时间的理论表达式;定量对比其理论值与模拟值,结果吻合较好。

简介：针对穿甲弹在生产定型试验中出现的底火体断裂现象,通过底火体设计计算、生产过程控制、故障底火体检测3个方面的排查,并采用减薄底火体退刀槽部位尺寸从而模拟底火体受损、强度降低的方法,验证了故障现象,查清了故障原因。结果表明：底火在安装过程中受到较大扭力和轴向拉力的作用,底火体薄弱位置螺纹根部产生微裂纹机械损伤,强度大幅下降,从而弹药在发射过程底火体产生断裂。因此,提出改进底火体强度设计和保证正确安装使用措施,后续生产产品再未发生同类故障。

简介：针对在铸件充型过程中,金属液表现出不同的流动特点,含有固体颗粒的金属液具有不可压缩非牛顿流的流动特性,而过热金属液具有不可压缩牛顿流的流动特点,采用Projection方法求解气体、过热金属液和含有固体颗粒的金属液的速度场,用Levelset方法来追踪气-液界面边界。为了验证计算模型,将模拟结果与实验结果(采用16mm摄像机记录充型过程)进行比对,从而证明计算模型的正确性。更多还原

简介：以Ti＋Ni＋B4C粉末混合物为原料,利用激光熔覆技术在TA15钛合金基材表面制得TiB-TiC共同增强TiNi-Ti2Ni金属间化合物复合涂层。采用OM、SEM、XRD、EDS及AFM等手段分析激光熔覆涂层的显微组织及磨损表面,测试涂层的室温干滑动磨损性能。结果表明,激光熔覆TiB-TiC增强TiNi-Ti2Ni金属间化合物复合涂层熔覆具有独特的显微组织,菊花状的TiB-TiC共晶均匀分布在TiNi-Ti2Ni双相金属间化合物基体中。由于高硬、高耐磨TiB-TiC陶瓷相与高韧性TiNi-Ti2Ni双相金属间化合物基体的共同配合,激光熔覆涂层表现出优异的耐磨性。

简介：压裂作业技术是油气田稳定增产的重要措施,其对压裂泵的质量要求非常高。某油田作业的压裂泵发生多起泵头体交变腔开裂现象,为了研究其失效机理,采用宏观检验、力学性能测试、断口分析及有限元分析等方法对裂纹性质及萌生扩展机理进行分析。结果表明：起始断裂区位于吸入腔与柱塞腔的过渡圆弧处,在交变应力与腐蚀介质的作用下发生腐蚀疲劳开裂失效。对泵头体的设计加工等方面提出了改进建议,为预防同类压裂泵发生疲劳腐蚀提供了参考。