N材料先進(jìn)制備加工技術(shù)

N?材料先進(jìn)制備加工技術(shù)分會(huì)主席：謝建新、曲選輝、劉雪峰r*2Rr*2R2的關(guān)系，單元N1：5月19日上午主持人：謝建新，李元元08：30---09：00am*N1多場作用下金屬粉末成形燒結(jié)一體化方法的研究進(jìn)展李元元，李小強(qiáng)，楊超；華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院為了探索高致密、高性能、短流程、節(jié)能和低成本的金屬粉末成形與燒結(jié)方法，分別對(duì)電-熱-力三場和電-磁-熱-力四場作用下的粉末成形與燒結(jié)機(jī)理、關(guān)鍵技術(shù)以及相應(yīng)裝備進(jìn)行了研究。研制出一套集電、磁、熱、力多個(gè)場作用下的粉末成形與燒結(jié)一體化設(shè)備；建立了多個(gè)場作用下的粉末成形與燒結(jié)模型；明晰了場間的交互作用機(jī)理和燒結(jié)機(jī)理；優(yōu)化了多場作用下碳化鎢、鎢基、鈦基、鐵基等粉末的成形和燒結(jié)一體化工藝；證實(shí)在電-熱-力三場作用基礎(chǔ)上耦合交變磁場可改善溫度場分布，進(jìn)一步促進(jìn)粉體致密、改善燒結(jié)組織與性能。研究表明，多場作用下的粉末成形燒結(jié)一體化方法在制備優(yōu)質(zhì)粉末冶金材料和零件方面優(yōu)勢顯著。09：00---09：30am*N2多元多相合金及其結(jié)構(gòu)件鑄造過程的凝固基礎(chǔ)介萬奇；西北工業(yè)大學(xué)凝固技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室本文從我國古代鑄造技術(shù)的發(fā)展說起，概括了凝固理論與技術(shù)的應(yīng)用背景和發(fā)展歷程。宏觀總結(jié)了自20世紀(jì)50年代以來現(xiàn)代凝固理論與技術(shù)的發(fā)展。進(jìn)而分析了近年來多組元合金凝固理論及技術(shù)研究的新進(jìn)展，這些進(jìn)展主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面：(1)將熱力學(xué)原理與擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)的分析相結(jié)合，進(jìn)行多元合金凝固過程的分凝行為、凝固路徑和相析出規(guī)律的預(yù)測；(2)采用二元合金凝固擴(kuò)展模型、界面尋蹤模型和相場分析等方法，進(jìn)行多元合金凝固過程生長形貌演變規(guī)律的研究；(3)鑄錠與鑄件宏觀凝固過程的模擬研究。進(jìn)而指出了凝固理論與技術(shù)研究的4個(gè)重點(diǎn)發(fā)展方向，即：(1)多元多相合金非平衡凝固行為的熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)耦合理論；(2)多元多相合金凝固過程的多層次表征及跨層次耦合；(3)多元多相合金非平衡凝固過程中熔體-界面-傳輸?shù)膮f(xié)同調(diào)控原理；(4)電磁場及高能束作用下多元多相合金的凝固行為及其控制原理。最后介紹了作者關(guān)于多組元合金凝固的4個(gè)方面的研究工作，即：鑄錠與大型鑄件中的宏觀偏析；枝晶凝固中固相分?jǐn)?shù)變化與微觀偏析；三組元合金的凝固模型；II—VI族化合物半導(dǎo)體晶體生長過程中的分凝與偏析。09：30---09：50amN3雙流澆注連續(xù)鑄造工藝參數(shù)對(duì)凝固液穴的影響鄭小平，張衛(wèi)文，邵明；華南理工大學(xué)雙流澆注連續(xù)鑄造技術(shù)(DSPCC)是一種“液-液復(fù)合”制備層狀金屬復(fù)合材料的新興工藝，其特點(diǎn)是兩股液態(tài)金屬熔體通過對(duì)流傳質(zhì)形成具有毫米級(jí)微觀尺度、成分與組織梯度過渡的冶金結(jié)合界面。本文利用雙流澆注連續(xù)鑄造技術(shù)制備了7075/6009鋁合金梯度復(fù)合鑄錠，分析了鑄造溫度、鑄造速度、節(jié)流孔徑、內(nèi)導(dǎo)管插入結(jié)晶器深度這四個(gè)雙流澆注連續(xù)鑄造工藝參數(shù)對(duì)結(jié)晶器內(nèi)凝固液穴的影響，并利用內(nèi)層合金元素?cái)U(kuò)散來表征鑄造工藝參數(shù)，研究了內(nèi)層合金元素?cái)U(kuò)散與凝固液穴的關(guān)系，結(jié)果表明：在7075/6009合金的雙流澆注連續(xù)鑄造過程中，鑄造溫度、節(jié)流孔徑和鑄造速度顯著影響著凝固液穴的深度和寬度，而內(nèi)導(dǎo)管插入結(jié)晶器深度變化對(duì)液穴寬度與深度的影響較小。內(nèi)層合金元素?cái)U(kuò)散與凝固液穴存在2Rq(RqvAhppAhvcssc通過試驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算分析反映了基本一致的變化規(guī)律。09：50---10：10am休息10：10---10：30am N4鈦鐵礦制備Ti(Cx,N1-x)粉C/N的控制研究陳敏，湯愛濤，劉勝明；重慶大學(xué)Ti(Cx,Nl-x)粉C/N是影響其性能重要因素之一。本文通過X射線衍射分析、掃描電鏡分析和化學(xué)分析等手段研究原料配比、球磨工藝、反應(yīng)合成工藝對(duì)以鈦鐵礦和石墨為原料制備碳氮化鈦晶格常數(shù)的影響規(guī)律，研究C/N的控制。研究結(jié)果表明：配碳量越高，TiCl-xNx中的C/N比越高，反應(yīng)合成溫度越高C/N比越高。隨著反應(yīng)過程中保溫時(shí)間的延長，真空球磨對(duì)C/N比的影響較小，空氣中球磨混料在后續(xù)的燒結(jié)過程中隨著保溫時(shí)間的延長，C/N比顯著降低。10：30---10：50amN5Cu/Ni水套材料的制備及其界面結(jié)合特性的研究周毅，林波，張衛(wèi)文；華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院國家金屬材料近凈成形工程技術(shù)研究中心水套材料的選擇是決定煉鐵高爐、有色冶金爐中爐壁傳熱效果的關(guān)鍵，直接影響高爐的壽命、生產(chǎn)效率和能耗。工業(yè)實(shí)踐中大量使用的是鑄鐵和鑄鋼冷卻水套，銅冷卻水套是水套的發(fā)展趨勢，目前得到廣泛應(yīng)用的是采用機(jī)加工方法制造的純銅水套，采用鑄造法制備預(yù)埋純銅管或其他合金管的新型水套材料還處在研究開發(fā)階段。本文的目的是研究一種預(yù)埋純鎳管的新型Cu/Ni水套材料，重點(diǎn)分析不同澆注溫度下鑄銅水套材料的基體與預(yù)埋Ni管的界面結(jié)合特性，如界面結(jié)合強(qiáng)度、原子擴(kuò)散行為等。結(jié)果表明：在1120°C、1170°C和1220°C三個(gè)澆注溫度下，隨著澆注溫度的升高，界面處擴(kuò)散層厚度增加。當(dāng)澆注溫度過高(1220°C)時(shí)，基體銅中的氣體含量增加，并易于富集于Ni管的表面，降低界面的結(jié)合強(qiáng)度。1170C澆注溫度下獲得了約為162MPa的最佳界面剪切強(qiáng)度。10：50---11：10amN6EW75鎂合金的電化學(xué)腐蝕行為張新，張奎，李興剛，鄧霞，李永軍，馬鳴龍；北京有色金屬研究總院有色金屬材料制備加工國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室采用陽極極化和電化學(xué)阻抗譜(EIS)技術(shù)研究了EW75鎂合金的電化學(xué)腐蝕行為.陽極極化結(jié)果表明：EW75鎂合金在中性NaCl溶液中發(fā)生活化溶解，隨Cl-濃度增加，腐蝕速率增加;在不同pH溶液中，隨pH值增大發(fā)生由活化溶解向自鈍化的轉(zhuǎn)變，臨界值為pH=10.5.電化學(xué)阻抗譜結(jié)果表明：在Ecorr-100mV電位下，阻抗譜由單一容抗弧組成，等效電路為Rs(QRt)，表征析氫反應(yīng)過程;在Ecorr電位和Ecorr+100mV電位下，阻抗譜由高頻容抗弧和低頻感抗弧組成，等效電路為Rs(QRt(LRL))，感抗弧的出現(xiàn)表明電極反應(yīng)過程中存在中間產(chǎn)物Mg+。11：10---11：30amN7非均勻溫度場對(duì)難變形合金管坯高速熱擠壓過程的影響規(guī)律程明，張士宏，王瑞雪；中國科學(xué)院金屬研究所難變形合金諸如高溫合金、鈦合金、高強(qiáng)鋼等材料的管材廣泛應(yīng)用于航空、航天、石化等重要工業(yè)領(lǐng)域。由于難以采用熱穿孔的方式進(jìn)行加工而降低了生產(chǎn)效率。采用熱擠壓方式進(jìn)行難變形合金管坯的加工具有變形組織均勻、強(qiáng)度高、節(jié)省材料、降低加工成本等優(yōu)勢。但合金對(duì)溫度和變形速度敏感、高溫變形抗力高等特點(diǎn)也會(huì)對(duì)材料的流動(dòng)特征、擠壓管材的組織狀態(tài)、模具的受力磨損及使用壽命等帶來影響。本研究就擠壓管坯加熱溫度及其均勻性在熱擠壓過程中的影響進(jìn)行分析。結(jié)果表明，在其他工藝條件相同的情況下，隨加熱溫度的升高，擠壓力近似線性降低。這主要是由于材料高溫變形行為受到溫度變化的影響比較顯著。而對(duì)于擠壓前管坯徑向上已存在明顯溫度梯度的情況進(jìn)行模擬與實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)管坯的初始非均勻溫度場嚴(yán)重影響到擠壓過程中合金的流動(dòng)狀態(tài)，容易形成表面裂紋缺陷甚至斷裂等情況。根據(jù)模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)果，通過調(diào)整熱擠壓工藝，成功獲得了質(zhì)量良好的典型難變形高溫合金管材。單元N2：5月19日下午主持人：介萬奇，張士宏01：30---02：00pm*N8銅管鑄軋技術(shù)的研究進(jìn)展張士宏，劉勁松，程大勇；中國科學(xué)院金屬研究所銅管鑄軋技術(shù)已成為空調(diào)（ACR）銅管主導(dǎo)制造技術(shù)，我國是世界最大的空調(diào)生產(chǎn)國，也是世界最大空調(diào)銅管生產(chǎn)國。銅管鑄軋技術(shù)在十幾年前自中國最先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，目前在生產(chǎn)工藝、工裝模具、主要設(shè)備、產(chǎn)品種類、生產(chǎn)過程控制、產(chǎn)品質(zhì)量管理等方面都取得了重大進(jìn)展，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。作者所在團(tuán)隊(duì)自2001年以來與國內(nèi)主要銅管生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行研發(fā)合作，對(duì)于銅管鑄軋各主要工序與設(shè)備進(jìn)行了長期技術(shù)攻關(guān)與創(chuàng)新研究，實(shí)現(xiàn)了銅管鑄軋工藝與管理的科學(xué)設(shè)計(jì)，并研制了新型設(shè)備與工裝。本文主要介紹一下內(nèi)容：（1）銅管鑄軋技術(shù)原理（2）行星旋軋過程中的材料流動(dòng)與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶（3）銅管退火溫度場計(jì)算及組織預(yù)測（3）B10鎳銅合金管材的鑄軋加工技術(shù)（4）四輥行星軋機(jī)及其應(yīng)用02：00---02：30pm*N9Al對(duì)鈦鐵礦原位合成鐵基復(fù)合材料還原過程的影響湯愛濤，劉勝明，潘復(fù)生；重慶大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院以天然礦物鈦鐵礦（FeTiO3）、C（石墨）、鋁粉、鐵粉為原料，采用鋁熱、碳熱還原法，實(shí)現(xiàn)合成與燒結(jié)一體化，氮?dú)鈿夥障聼Y(jié)制備（TiCN+Al203）/Fe復(fù)合材料。研究了Al元素的加入及其加入量對(duì)鈦鐵礦原位合成鐵基復(fù)合材料還原過程的影響。研究表明：FeTiO3-Al-C-N2體系中Al先與鈦鐵礦發(fā)生反應(yīng)生成鈦的中間產(chǎn)物TixOy和Al2O3,接著C、N2與TixOy反應(yīng)，最終產(chǎn)物中主要存在三相，即TiCN相、Al2O3相和Fe的固溶相。此外，當(dāng)體系中鋁的含量過高時(shí)，產(chǎn)物中會(huì)出現(xiàn)AlN相。02：30---02：50pmN10硅對(duì)熱處理態(tài)M2高速鋼中共晶碳化物的影響王維青，潘復(fù)生，湯愛濤；重慶大學(xué)高速鋼中碳化物的類型、形貌、數(shù)量和分布等是決定高速鋼的性能的重要因素，尤其是共晶碳化物，而合金元素以及熱處理對(duì)碳化物有明顯的影響。本文通過金相、掃描電鏡、X射線衍射分析的方法研究了硅對(duì)熱處理態(tài)M2高速鋼中共晶碳化物的影響。通過電渣重熔制備不同Si含量的M2高速鋼鑄錠，Si含量分別為0.3,0.8，1.6和2.4（wt%）。對(duì)電渣錠進(jìn)行780°CX10h的退火以及1165°CX2.5h的熱處理。研究結(jié)果表明，退火態(tài)高速鋼鑄錠中共晶碳化物成連續(xù)或半連續(xù)網(wǎng)狀分布于枝晶間，隨著Si含量的增加，共晶碳化物從片層狀M2C變?yōu)轸~骨狀M6C,共晶碳化物的數(shù)量有所變化。在1165C6保溫2.5h的熱處理過程中，片層狀M2C碳化物分解為MC和M6C碳化物，在后續(xù)變形中破碎為細(xì)6小的碳化物顆粒，0.8%Si的M2高速鋼中碳化物的尺寸稍小些。而魚骨狀M6C在熱處理過程中形態(tài)上6沒有變化，在后續(xù)變形后仍有尺寸較大的塊狀碳化物，這對(duì)性能不利。02：50---03：10pmN11雙金屬氣壓頂出充芯連鑄工藝的研究梁賀，臧勃林，吳春京；北京科技大學(xué)采用自制研究設(shè)備，運(yùn)用氣壓頂出充芯連鑄法，通過確定合理的工藝參數(shù)，制備出外徑為12mm,內(nèi)徑為8mm的鉛包錫和銅包鋁雙金屬復(fù)合棒坯。復(fù)合棒坯連續(xù)穩(wěn)定，表面質(zhì)量良好，包覆層厚度均勻，界面實(shí)現(xiàn)了冶金結(jié)合。對(duì)銅包鋁雙金屬復(fù)合棒坯后續(xù)拉拔加工，獲得了直徑為0.95mm銅包鋁復(fù)合導(dǎo)線，通過對(duì)其力學(xué)性能和導(dǎo)電性能進(jìn)行檢測，性能高于傳統(tǒng)相同直徑銅包鋁復(fù)合導(dǎo)線。03：10---03：30pm休息03：30---03：50pmN12鐵粉溫高速壓制成形的研究陳進(jìn)，肖志瑜；華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院溫高速壓制（WHVC）是一種結(jié)合溫壓和高速壓制為一體的粉末冶金成形方法，通過沖錘沖擊上模沖產(chǎn)生的沖擊波使加熱的溫粉末迅速成形。該方法很好地結(jié)合了溫壓和高速壓制的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)粉末中不添加潤滑劑，粉末加熱溫度可不受潤滑劑的限制。得到的壓坯比傳統(tǒng)高速壓制密度要高。本文以鐵粉為原料，利用自行設(shè)計(jì)制造的一套利用重力勢能驅(qū)動(dòng)的溫高速壓制成形裝置研究鐵粉的成形規(guī)律，采用正交實(shí)驗(yàn)的方法研究了落錘沖擊高度、模具加熱溫度、裝粉量對(duì)鐵基冶金材料的溫高速壓制成形的壓坯密度以及生坯強(qiáng)度的影響，為優(yōu)化鐵基冶金材料的最佳溫高速壓制工藝提供一定的參考依據(jù)。03：50---04：10pmN13FatiguePropertyofCu-12wt%AlAlloysFabricatedbyContinuousUnidirectionalSolidification黃海友，聶銘君，欒燕燕，謝建新；北京科技大學(xué)Inthispaper,thetensilemechanicalpropertiesandfatiguestrengthofsingle-crystallineandcontinuous-columnar-grainedCu-12wt%Alalloyrodspreparedbyverticalcontinuousunidirectionalsolidification(OCC)technologywereinvestigatedandcomparedwiththosepropertiesofpolycrystallineCu-12wt%Alalloypreparedbyconventionalcasting.Theresultsoftensilemechanicaltestindicatedthatsingle-crystallineandcolumnar-grainedsampleshadmoreexcellentmechanicalpropertiescomparingwiththepolycrystallinealloy.Forsingle-crystallinesamples,theelongationwas8.7%andthetensilestrengthupto717MPa,whichwastwiceasmuchasthatofpolycrystallinesamples(332MPa).Forcolumnar-grainedsamples,thetensilestrengthwas380MPaandtheelongationreached24.2%,whichwas6.5timesasmuchasthatofpolycrystallinealloy(3.7%).Thefatiguestrengthsofsingle-crystalline,columnar-grainedandpolycrystallinealloysweremeasuredbyusingdescentmethod,whichwere413MPa,303MPa,256MPa,respectively.Comparedwiththeconventionalcastingpolycrystallinesamples,thesingle-crystallineandcontinuous-columnar-grainedsampleshadhigherfatiguestrength.Thefatiguestrengthofsingle-crystallinesampleswas1.6timesasmuchasthatofpolycrystallinesamplesandhigherthancontinuous-columnar-grainedsamples.ComparedwiththeagingstateQBe2.0bronze(tensilestrength1250MPa,fatiguestrength200MPa),thetensilestrengthofsingle-crystallineCu-12wt%Alalloywas2/3ofthatofQBe2.0,butthefatiguestrengthwastwice.04：10---04：30pmN14奧氏體不銹鋼管坯二輥斜軋穿孔裂紋的形成及控制張凱，宋仁伯；北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院奧氏體不銹鋼圓管坯高溫塑性差，易開裂，在穿孔過程中內(nèi)壁經(jīng)常出現(xiàn)裂紋（內(nèi)裂）。相關(guān)文獻(xiàn)研究了管坯的化學(xué)成分、a相、穿孔工藝對(duì)裂紋的影響，認(rèn)為雖然管坯質(zhì)量對(duì)穿孔內(nèi)裂產(chǎn)生一定的影響，但產(chǎn)生內(nèi)裂的主導(dǎo)原因還在穿孔工藝上。但是由于其工藝參數(shù)的調(diào)整在實(shí)際生產(chǎn)中較難把握規(guī)律，造成了產(chǎn)品成本高，生產(chǎn)周期長，開發(fā)新產(chǎn)品困難等問題。本文用有限元軟件ANSYS/LS-DYNA根據(jù)某鋼廠提供的錐形二輥斜軋穿孔機(jī)的實(shí)際幾何參數(shù)，建立了三維有限元模型，并以O(shè)Crl8NilOTi奧氏體不銹鋼為例，模擬了穿孔過程。管坯在斜軋穿孔時(shí)，受曼乃斯曼效應(yīng)影響，管坯心部容易過早出現(xiàn)孔腔，孔腔如果提前出現(xiàn)就容易在穿出的毛管內(nèi)外表面產(chǎn)生裂紋、分層、內(nèi)折等缺陷。由于孔腔形成是由于中心部分金屬受到交變切應(yīng)力和很大的拉伸應(yīng)力作用的結(jié)果。中心破裂屬于韌性-脆性斷裂。根據(jù)第一強(qiáng)度理論，模擬中設(shè)置了最大拉應(yīng)力單元失效準(zhǔn)則判斷孔腔是否提前出現(xiàn)。管坯旋轉(zhuǎn)前進(jìn)到頂頭，受頂頭作用，材料也會(huì)屈服破壞，產(chǎn)生斷裂。根據(jù)第四強(qiáng)度理論，模擬中同時(shí)設(shè)置了Vonmises等效應(yīng)力失效準(zhǔn)則。在ANSYS/LS-DYNA中，同時(shí)設(shè)置上述兩種單元失效判據(jù)，模擬了穿孔過程，得到了各階段管坯的應(yīng)力應(yīng)變云圖和金屬的流動(dòng)規(guī)律，顯示了裂紋的形成與分布；并得到軋制時(shí)存在打滑現(xiàn)象，易對(duì)管坯外表面質(zhì)量產(chǎn)生影響，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)還會(huì)加劇軋輥的磨損，使生產(chǎn)效率降低，應(yīng)當(dāng)盡量控制打滑；實(shí)際生產(chǎn)中存在兩軋輥磨損程度不同或更換頻率不同導(dǎo)致兩軋輥表面摩擦系數(shù)不同，模擬得到兩軋輥表面摩擦系數(shù)的差異容易在管坯外表面引起裂紋；同時(shí)得到了管坯傾斜進(jìn)入孔型時(shí)對(duì)管坯的影響。本文對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中管坯的裂紋控制具有很好的參考價(jià)值。04：30---04：50pmN15粉末冶金高釩冷作模具鋼不同熱處理狀態(tài)析出相的研究李小明，況春江；安泰科技股份有限公司粉末冶金高釩冷作模具鋼中的微細(xì)析出相對(duì)其性能有重要影響，本文采用電解的方法提取了粉末冶金高釩冷作模具鋼中的析出相，并對(duì)不同熱處理狀態(tài)合金的析出相進(jìn)行了定量分析，用X射線衍射、掃描電鏡、激光粒度、X射線小角衍射、ICP等方法對(duì)析出相的種類、形態(tài)、粒度分布和成分進(jìn)行了分析。研究發(fā)現(xiàn)合金的析出相為V6C5,淬火態(tài)試樣中一次析出碳化物尺寸大多處于0.631》m-2.512Mm之間?；鼗饝B(tài)合金中有大量細(xì)小的二次析出相，其尺寸在10nm-96nm之間，二次析出相占總析出相質(zhì)量分?jǐn)?shù)29.7%。析出相中除C、V元素外，還存在Mo、Cr、Fe三種元素，相比一次析出相，二次析出相中Cr、Fe的含量較高。單元N3：5月20日上午主持人：曲選輝，劉雪峰08：30---09：00am*N16退火對(duì)銀包鋁絲材界面與力學(xué)性能的影響劉新華，劉雪峰，謝建新；北京科技大學(xué)新材料技術(shù)研究院銀包鋁復(fù)合絲材在航空航天、儀器儀表領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。本文采用冷靜液擠壓和拉拔的方法制備了銀包鋁絲材，研究了退火對(duì)所制備的絲材界面與力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，在150°C30分鐘以下退火時(shí)，界面無明顯新相生成，而200C以上退火時(shí)則有明顯的新相生成；界面中新生成的相主要為Ag3Al電子化合物（M相）。退火溫度和退火時(shí)間對(duì)界面的影響規(guī)律不同：隨退火溫度增加，無論在哪一退火時(shí)間下，界面層厚度均增加比較顯著；而同一退火溫度下，尤其是在退火溫度較低時(shí)，增加退火時(shí)間時(shí)，界面厚度增加并不明顯，但退火溫度提高時(shí)，界面層厚度隨退火時(shí)間增加的趨勢加快，退火溫度是界面層厚度的敏感因素;經(jīng)150C、200C和300C退火30分鐘后的厚度分別為5?7pm、7?9pm和10?12pm。銀包覆層和鋁芯在界面附近的成分受退火影響，溫度低于200C時(shí)，成分變化不明顯，退火溫度高于200C時(shí)，成分明顯隨距離變化；低于300C時(shí)擴(kuò)散過程以銀向鋁中擴(kuò)散為主，但當(dāng)溫度升咼到300C時(shí)，鋁也開始明顯向銀一側(cè)擴(kuò)散。退火對(duì)銀包鋁絲材的力學(xué)性能有明顯的影響，在150C和200C退火時(shí)，隨著退火時(shí)間增加，絲材強(qiáng)度先增大后減小，而在300C退火時(shí)，隨著退火時(shí)間增加，絲材強(qiáng)度一直增大;退火對(duì)絲材延伸率影響的規(guī)律與強(qiáng)度變化的規(guī)律相反。造成銀包鋁絲材力學(xué)性能上述變化規(guī)律的主要原因是其力學(xué)性能受退火軟化、界面擴(kuò)散相變以及由于擴(kuò)散導(dǎo)致的包覆層和芯材合金化三種機(jī)制共同作用，在較低退火溫度和較短退火時(shí)間的條件下，退火軟化起主要作用，而在較高退火溫度和較長退火時(shí)間條件下擴(kuò)散相變和合金化起主要作用。09：00---09：30am*N17集成計(jì)算材料工程及其在鑄件開發(fā)過程中的應(yīng)用張瑞杰，曲選輝;北京科技大學(xué)集成計(jì)算材料工程被定義為將計(jì)算手段所得的材料信息，與產(chǎn)品性能分析和制造工藝模擬相結(jié)合。其中包含了產(chǎn)品開發(fā)所需的多種信息：材料微觀組織模型、微觀結(jié)構(gòu)—性能模型、材料數(shù)據(jù)庫、成本分析模型等等，目標(biāo)是在產(chǎn)品真正投產(chǎn)之前，通過集成計(jì)算過程使材料選擇、加工制造和產(chǎn)品設(shè)計(jì)優(yōu)化成為一個(gè)整體系統(tǒng)。預(yù)期可以實(shí)現(xiàn)更有效的探尋新材料、盡可能發(fā)掘新材料的潛力、優(yōu)化制造工藝系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)、減少產(chǎn)品研發(fā)時(shí)間和成本。本文將重點(diǎn)結(jié)合鋁合金鑄件的生產(chǎn)工藝，介紹集成計(jì)算材料工程在鑄件開發(fā)過程中的應(yīng)用。鑄件生產(chǎn)過程中主要有熔煉、澆鑄、凝固、固溶、時(shí)效等主要的工序，這些工序中發(fā)生的主要物理現(xiàn)象在尺度上跨度很大，因此需要在不同尺度范圍內(nèi)對(duì)鑄件生產(chǎn)過程中的物理現(xiàn)象進(jìn)行建模，比如：充型、凝固微觀組織形成、次生相溶解、強(qiáng)化相析出等等。建立不同尺度微觀組織模型對(duì)產(chǎn)品性能的影響模型，并且建立不同尺度模型之間的連接關(guān)系，定量研究不同工序?qū)罄m(xù)工序及最終產(chǎn)品性能的影響。并且根據(jù)對(duì)鑄件生產(chǎn)全工藝過程的分析，反饋在材料選擇、鑄造、時(shí)效等環(huán)節(jié)中對(duì)產(chǎn)品性能影響的負(fù)面因素，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)鑄造工藝各個(gè)工序的優(yōu)化。最后，本文簡要介紹目前集成計(jì)算材料工程在其他產(chǎn)品開發(fā)過程中的應(yīng)用情況，并且討論集成計(jì)算材料工程的廣泛應(yīng)用所面臨機(jī)遇與挑戰(zhàn)。09：30---09：50amN18攪拌摩擦加工細(xì)晶AZ91鎂合金的組織和力學(xué)性能研究王賽香，張大童;華南理工大學(xué)國家金屬材料近凈成形工程技術(shù)研究中心攪拌摩擦加工技術(shù)（FSP）是在攪拌摩擦焊（FSW）基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型劇塑性變形技術(shù)，在細(xì)晶金屬材料制備方面具有較大的應(yīng)用潛力。本文研究了鑄態(tài)AZ91鎂合金經(jīng)攪拌摩擦加工后的顯微組織和力學(xué)性能。顯微組織觀察表明，合金經(jīng)FSP加工后粗大的鑄態(tài)樹枝晶變成細(xì)小的等軸晶粒，在旋轉(zhuǎn)速度400r/min、行走速度60mm/min加工條件下a（Mg）晶粒尺寸約為3pm；位于晶界處的粗大卩相（Mgy）轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小顆粒相。顯微硬度及拉伸力學(xué)性能測試結(jié)果表明，經(jīng)攪拌摩擦加工后材料的硬度、抗拉強(qiáng)度和斷后伸長率均顯著提高；在旋轉(zhuǎn)速度600r/min、行走速度60mm/min時(shí)攪拌區(qū)的平均硬度、抗拉強(qiáng)度和斷后伸長率分別為83HV、317.6MPa和21.6%（母材的分別為63.8HV、112.4Mpa和16.6%）。拉伸斷口分析表明，鑄態(tài)合金屬脆性斷裂，而攪拌摩擦加工合金由于晶粒明顯細(xì)化，斷裂表面存在較多的韌窩，屬韌性斷裂。09：50---10：10am休息10：10---10：30amN19納米水基板帶鋼軋制液摩擦特征與潤滑性能研究孫建林，王冰，武元元；北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院全新概念的水基納米潤滑是當(dāng)前板帶鋼冷軋生產(chǎn)應(yīng)對(duì)節(jié)能減排的重要措施之一，為此論文以幾種典型的納米粒子為例，通過修飾與分散，制備了板帶鋼水基軋制液。借助SEM、XRD、四球摩擦試驗(yàn)機(jī)和四輥軋機(jī)，分析測試了納米粒子的形貌特征、摩擦學(xué)性能、軋制潤滑性能及軋后板帶鋼表面質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：粒徑在10-50nm的納米Cu、納米Fe3O4、納米MoS2等金屬納米粒子表現(xiàn)出優(yōu)異的摩擦學(xué)性能，由此制備的水基軋制液具有無毒環(huán)保、軋制潤滑性能好、軋后表面質(zhì)量優(yōu)等特點(diǎn)。另外還初步分析了納米潤滑機(jī)理，為納米潤滑在材料加工中的應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。10：30---10：50amN20不銹鋼表面陰極微弧電沉積氧化鋁涂層的制備及組織性能研究薛文斌，金乾，杜建成；北京師范大學(xué)核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院射線束技術(shù)與材料改性教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以ai（no3）3乙醇溶液為電解液，利用陰極微弧電沉積技術(shù)在304不銹鋼表面制備了80gm厚的氧化鋁涂層。采用掃描電鏡和X射線衍射分析了涂層的形貌、成分和相組成，測試了涂層的抗高溫氧化及電化學(xué)腐蝕性能，并探討了陰極微弧沉積氧化鋁涂層的機(jī)理。涂層由Y-Al2O3和的a-Al2O3組成。涂層中含有少量的Fe、Cr、Ni元素，表明膜/基界面附近的不銹鋼基體在微弧放電作用下也參與氧化鋁涂層的沉積和燒結(jié)過程。具有氧化鋁涂層的不銹鋼在800€恒溫氧化速率降低將近1倍，同時(shí)它的腐蝕電位有所提高，腐蝕電流密度降低1個(gè)數(shù)量級(jí)，其耐腐蝕性能得到提高。10：50---11：10amN21高分子鏈的冷流和去擁擠（unjamming）轉(zhuǎn)變薛奇；南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院高分子科學(xué)與工程系高分子材料的加工通常需要在遠(yuǎn)高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時(shí)才可進(jìn)行，這一過程將消耗大量能源、導(dǎo)致聚合物降解污染環(huán)境并且使材料難以再回收利用。我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)增大高分子鏈間鄰近度時(shí)，單獨(dú)通過施加壓力就可以使高分子鏈在遠(yuǎn)低于比量熱法測得的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時(shí)發(fā)生流動(dòng)。此時(shí)相比于自由體積的理論,體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度不但沒有升高,反而降到了測試的溫度。而這一現(xiàn)象與近年來凝聚態(tài)物理中的一個(gè)重要課題即擁擠（Jamming）理論密切相關(guān)，通過擁擠相圖我們發(fā)現(xiàn)，在玻璃體系中，堆積密度、施加的負(fù)載與體系的溫度這三個(gè)因素共同決定了體系所處的狀態(tài)。這為我們研究高分子的玻璃化轉(zhuǎn)變以及高分子材料加工提供了新的思路。11：10---11：30amN22脈沖強(qiáng)磁場下的電磁成形技術(shù)邱立，李亮，呂以亮；華中科技大學(xué)國家脈沖強(qiáng)磁場科學(xué)中心（籌）電磁成形技術(shù)是利用脈沖電磁力驅(qū)動(dòng)工件成形的高速率加工技術(shù)，其具有改善成形性能、減少起皺、提高成形范圍等優(yōu)點(diǎn)，是輕合金等難成形材料成形技術(shù)的研究熱點(diǎn)。但現(xiàn)有電磁成形技術(shù)因驅(qū)動(dòng)線圈強(qiáng)度不夠，只能提供10T左右的磁場，加工工件的厚度一般小于2mm，這嚴(yán)重限制了電磁成形技術(shù)的發(fā)展。本文借鑒脈沖磁體的設(shè)計(jì)理論及優(yōu)化技術(shù)，結(jié)合電磁成形驅(qū)動(dòng)線圈自身的特性，成功研制出可提供40T磁場的高強(qiáng)度驅(qū)動(dòng)線圈，并建立了一套脈沖強(qiáng)磁場電磁成形設(shè)備系統(tǒng)。選用2a12鋁合金板，利用該系統(tǒng)已完成：1、2mm厚80mm*160mm方形盒拉延。實(shí)驗(yàn)表明，電磁板材成形以流動(dòng)形式變形，拉延高度為20mm，變形后的板材最薄處為1.88mm。2、5mm厚內(nèi)孔翻邊。預(yù)孔直徑為30mm,翻邊高度為18mm,—次翻邊系數(shù)為0.55。3、8mm厚沖孔。沖孔直徑為50mm，—次放電完成，斷面光滑無毛刺。選用0.1mm厚銅箔，利用該系統(tǒng)已完成：1、一次完成多孔沖裁。在直徑為100mm的銅箔上完成直徑從2mm到16mm的一系列沖孔。2、完成微結(jié)構(gòu)成形。在銅箔面上切割出一條0.19mm寬的線槽。實(shí)驗(yàn)證明，脈沖強(qiáng)磁場技術(shù)能有效提高電磁成形的加工能力，拓展了其實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的前單元N4：5月20日下午主持人：楊院生，李家好01：30---02：00pm *N23熱力學(xué)和原子相互作用勢計(jì)算Cu-Zr-Ni系統(tǒng)的非晶形成范圍崔苑苑，李家好，柳百新；清華大學(xué)材料科學(xué)與工程系Cu-Zr-Ni塊體金屬玻璃系統(tǒng)由于其良好的非晶形成能力和優(yōu)異的機(jī)械性能，成為了理論和實(shí)驗(yàn)研究的典型系統(tǒng)。在Cu-Zr-Ni塊體金屬玻璃的研究中，存在一個(gè)基礎(chǔ)性的問題，即非晶形成范圍。由于金屬玻璃制備過程中動(dòng)力學(xué)因素的限制，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的金屬間化合物難以形核和長大，與非晶相競爭的主要是結(jié)構(gòu)簡單的固溶體。因此，研究Cu-Zr-Ni系統(tǒng)非晶形成范圍的問題，就可以轉(zhuǎn)化為比較非晶和過飽和固溶體的相對(duì)穩(wěn)定性，從而確定Cu-Zr-Ni系統(tǒng)的最大過飽和固溶度，進(jìn)而確定Cu-Zr-Ni系統(tǒng)的非晶形成范圍。本研究采用基于原子相互作用勢的分子動(dòng)力學(xué)模擬，模擬過程的關(guān)鍵是如何描述原子之間的相互作用，即構(gòu)建合適的Cu-Zr-Ni系統(tǒng)的原子相互作用勢。為此，本研究使用實(shí)際存在的金屬間化合物的物理性能進(jìn)行擬合，同時(shí)采用改進(jìn)的TB-SMA勢形式，從而保證在整個(gè)計(jì)算范圍內(nèi)能量及其導(dǎo)數(shù)都連續(xù)光滑。將構(gòu)建的原子相互作用勢應(yīng)用于Cu-Zr-Ni系統(tǒng)的分子動(dòng)力學(xué)模擬，預(yù)測了Cu-Zr-Ni系統(tǒng)的成分三角形可以劃分成三類區(qū)域，即晶態(tài)區(qū)、非晶態(tài)區(qū)以及晶態(tài)-非晶態(tài)共存區(qū)。同時(shí)采用分子靜力學(xué)計(jì)算出Cu-Zr-Ni系統(tǒng)晶態(tài)區(qū)的非晶和固溶體能量差，從能量角度預(yù)測了最優(yōu)的非晶成分區(qū)域。02：00---02：30pm *N24OriginoflathyferriteinAISI304stainlesssteelduringdirectionalsolidification付俊偉，楊院生；中國科學(xué)院金屬研究所FormationandevolutiondetailsoftheskeletalferriteinAISI304stainlesssteelwereinvestigatedbyliquidquenchinganddirectionalsolidificationtechniques.TheoriginoflathyferriteinAISI304stainlesssteelwasconfirmed.Experimentalresultsshowedthatacoupledmicrostructure,consistingofthinlathyferriteandaustenite,solidifieddirectlyfromthemeltwithoutdendriteferritewiththewithdrawvelocityof150口m/s.Du&ngtheformationofthecoupledmicrostructure,solutesCrandNiarerejectedintoliquid.Assolidificationproceeds,retainedliquidtransformsintoausteniteandlathyferritebecomescoarsegradually.Whensolidificationiscompleted,solid-statetransformationfromferritetoaustenitetakesplace.Thethinnerferriteinthecoupledmicrostructureisconsumedbythesolidstatetransformation.Themicrostructureatroomtemperatureiscomposedofthinferriteandaustenite.Theferriteisparallelarrangementintheaustenitematrix.Formationofthetwo-phasecoupledmicrostructureisanalyzed.02：30---02：50pm N25基于FVM的分流模非穩(wěn)態(tài)擠壓過程數(shù)值模擬研究程磊，謝水生，黃國杰；北京有色金屬研究總院有色金屬材料制備加工國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室由于空心鋁型材分流模擠壓過程中金屬流動(dòng)及變形的復(fù)雜性，采用基于拉格朗日網(wǎng)格描述的有限元法進(jìn)行數(shù)值模擬時(shí)，研究對(duì)象僅局限于形狀簡單、截面尺寸和擠壓比小的空心型材，對(duì)于大斷面復(fù)雜截面鋁型材分流模擠壓過程的數(shù)值模擬尚未見報(bào)道。針對(duì)上述問題，采用基于歐拉網(wǎng)格描述的有限體積法，實(shí)現(xiàn)對(duì)大型材分流模非穩(wěn)態(tài)擠壓過程的數(shù)值模擬，不僅可以完整的模擬分流模擠壓焊合過程，而且具有計(jì)算時(shí)間短、模擬精度高的優(yōu)點(diǎn)，是進(jìn)行大型復(fù)雜截面鋁型材擠壓焊合過程研究的一種十分有效方法。02：50---03：10pmN26噴射軋制工藝參數(shù)對(duì)鋁帶材固相分?jǐn)?shù)和孔隙率影響規(guī)律的模擬研究劉允中，李鳳仙，謝金樂；華南理工大學(xué)國家金屬材料近凈成形工程技術(shù)中心噴射軋制是一種金屬半固態(tài)近凈成形新技術(shù)，將熔體霧化、噴射沉積、雙輥熱軋有機(jī)結(jié)合，可在一步工序內(nèi)從液態(tài)金屬直接制備高性能金屬板帶材，對(duì)噴射軋制過程中鋁合金材料的固相分?jǐn)?shù)和孔隙率進(jìn)行模擬研究有助于揭示致密化機(jī)理和指導(dǎo)工藝優(yōu)化。初步建立了噴射軋制過程中熔滴霧化和沉積階段的凝固和動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)噴射軋制中沉積階段孔隙的形成規(guī)律進(jìn)行了分析，結(jié)果表明可通過減小沉積時(shí)的孔隙率和在軋制階段提供必要的厚度減薄率以獲得致密材料。研究了噴射軋制主要工藝參數(shù)（如：熔滴飛行距離、氣體初始速度、過熱度和熔體質(zhì)量流率）對(duì)7050鋁合金帶材沉積與成形過程中平均固相分?jǐn)?shù)、孔隙率和厚度減薄率的影響規(guī)律，對(duì)致密化過程進(jìn)行了理論分析。在此基礎(chǔ)上對(duì)噴射軋制的主要工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，可使沉積材料有最低的孔隙率，且能穩(wěn)定連續(xù)制備致密帶材。03：10---03：30pmN27軋輥噴淬熱處理過程溫度的測量與計(jì)算機(jī)控制李莎，劉增輝，趙永龍；北京科技大學(xué)針對(duì)噴淬過程中水霧、水膜、氧化鐵皮及其他干擾對(duì)輥身表面溫度測量的影響，本文采用紅外測溫儀配用自行設(shè)計(jì)的空氣吹掃裝置實(shí)現(xiàn)了噴淬過程輥面溫度的測量，并選用峰值保持+復(fù)合濾波的數(shù)字濾波方法對(duì)所測溫度進(jìn)行抗干擾處理。以紅外測溫儀實(shí)測輥面溫度為控制參數(shù)，根據(jù)實(shí)際溫度與目標(biāo)溫度的差值情況，通過調(diào)節(jié)噴淬機(jī)的冷速，實(shí)現(xiàn)噴淬過程中按照軋輥的目標(biāo)溫度曲線進(jìn)行控制，提高了軋輥的噴淬質(zhì)量。03：30---03：50pmN28稀土納米材料的應(yīng)用進(jìn)展張文毓，侯世忠；洛陽船舶材料研究所本文概述了稀土納米材料的研究現(xiàn)狀，重點(diǎn)介紹了稀土納米材料在發(fā)光材料、永磁材料、陶瓷、催化劑、貯氫材料、環(huán)保材料等領(lǐng)域的應(yīng)用,對(duì)其發(fā)展前景進(jìn)行了展望。希望對(duì)稀土納米材料有所了解。稀土納米材料的研究與應(yīng)用將有助于發(fā)現(xiàn)新性質(zhì)，開拓新材料，已成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。稀土元素特殊的電子構(gòu)型使其具有特殊的光、電、磁性質(zhì)。而被譽(yù)為新材料的寶庫。納米技術(shù)與稀土相結(jié)合形成的新型材料包括稀土納米陶瓷、催化劑、永磁材料、發(fā)光材料、防曬材料、生物醫(yī)藥材料等。這些新型材料在信息、生命科學(xué)等領(lǐng)域必將發(fā)揮重要的作用。因此開展稀土納米材料的研究、應(yīng)用與開發(fā)將是一次新的機(jī)遇，對(duì)于我們稀土大國具有重要的意義。稀土納米材料研究現(xiàn)狀包括：稀土納米粉體、稀土化合物納米薄膜、稀土納米結(jié)構(gòu)的陶瓷、稀土納米復(fù)合與組裝、稀土納米磁性材料、稀土納米催化劑、稀土納米發(fā)光材料、稀土納米光學(xué)材料。目前開發(fā)研究和應(yīng)用的領(lǐng)域包括:.稀土發(fā)光材料、.納米超導(dǎo)材料、.稀土納米磁性材料、.稀土高性能陶瓷、.稀土納米催化劑、稀土紫外線吸收劑、稀土精密拋光、稀土納米貯氫材料、稀土納米環(huán)保材料、稀土納米薄膜材料、稀土納米合金等。近年來，隨著納米技術(shù)的問世，納米技術(shù)與稀土相結(jié)合形成的新材料使稀土的應(yīng)用增加了不少新的內(nèi)涵，發(fā)揮出其更大的潛能。在新的前沿技術(shù)方面,又發(fā)現(xiàn)了稀土不少新的應(yīng)用。稀土納米材料在21世紀(jì)必將發(fā)揮越來越重要的作用。更重要的是發(fā)揮稀土納米材料的優(yōu)異特性，開發(fā)其新的應(yīng)用。墻展NP1Mn對(duì)Mg-6A1合金擠壓棒材組織與性能的影響張志強(qiáng)，樂啟熾，崔建忠；東北大學(xué)材料電磁過程研究教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室本文對(duì)不同Mn含量的Mg-6Al進(jìn)行反向擠壓，考察Mn對(duì)Mg-6Al鎂合金擠壓棒材組織與性能的影響。研究結(jié)果表明，在試驗(yàn)范圍內(nèi)隨著Mn含量的增加Mg-6Al-xMn合金擠壓棒材晶粒逐漸變小，硬度有增大的趨勢；擠壓棒材的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和延伸率均隨著Mn含量的增加現(xiàn)增加后降低。Mn含量為0.5%的擠壓棒材抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度最高，分別為293MPa、173MPa；Mn含量為0.7%的擠壓棒材延伸率最大，達(dá)20%。NP2釬焊工藝對(duì)鋁合金真空釬焊焊縫組織的影響高飛，陳召松，趙飛；貴州永紅航空機(jī)械有限責(zé)任公司鋁合金真空釬焊時(shí)釬焊工藝對(duì)焊縫組織性能有重要影響，其中焊縫中大量存在的Si偏聚組織是影響焊縫強(qiáng)度不高的主要原因。本文采用15min-90min六種不同釬焊保溫時(shí)間和595°C-620°C六種不同保溫溫度對(duì)鋁合金散熱器進(jìn)行真空釬焊試驗(yàn)，通過光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、X射線能譜儀、硬度試驗(yàn)等研究確定保溫時(shí)間和保溫溫度對(duì)焊縫組織的影響關(guān)系。結(jié)果表明，隨著釬焊保溫時(shí)間的延長和適量的提高保溫溫度，焊縫間的元素?cái)U(kuò)散越來越充分，Si偏聚形狀由原來的樹枝狀向點(diǎn)狀轉(zhuǎn)變，當(dāng)釬焊工藝為615C保溫75min時(shí)，焊縫組織中只有少量點(diǎn)狀Si偏聚組織，絕大部分為固溶體，釬料對(duì)母材有少量溶蝕，結(jié)合更為牢固，工藝較佳。NP3減少承壓鑄件的鑄造缺陷，提高鑄件檢漏合格率白素春；中航工業(yè)沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司我們所生產(chǎn)的鋁合金筒體鑄件技術(shù)條件要求鑄件表面不能有夾渣、針孔、縮孔、縮松等缺陷，并且需要承受FS6氣密性檢驗(yàn)，水壓試驗(yàn)1.22Mpa，筒體鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸大，壁厚不均，鑄造熱節(jié)偏多，容易產(chǎn)生鑄造缺陷。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，筒體鑄件鑄造缺陷多，打壓合格率50%左右，通過對(duì)大型鋁合金鑄件鑄造特點(diǎn)的分析，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，利用樹脂砂造型，采用底注式澆注系統(tǒng)，總結(jié)出一套有效的提高大型鋁合金鑄件承壓件檢漏合格率的有效方法。NP4一種渦輪導(dǎo)向葉片無余量精鑄工藝研究韓宏；中航工業(yè)沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪導(dǎo)向空心葉片是航空發(fā)動(dòng)機(jī)重要零件，其無余量葉片精密鑄造技術(shù)含量高，目前生產(chǎn)工藝尚不成熟不能滿足批產(chǎn)需求。本文總結(jié)了對(duì)該類葉片精鑄的工藝研究，包括了對(duì)該類葉片生產(chǎn)工藝的陶瓷型芯制造工藝、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制殼工藝、澆注工藝、振動(dòng)光飾工藝等方面進(jìn)行的試驗(yàn)工作。通過研究，摸索出了一套適合航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪導(dǎo)向空心葉片的無余量精鑄工藝路線，獲得了合理的工藝參數(shù)，成功研制出首批合格葉片并參加了試車考核，為該類葉片實(shí)現(xiàn)批產(chǎn)應(yīng)用奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。NP5異型截面鋁材穿孔針擠壓成形規(guī)律的數(shù)字化研究李峰，徐永超，初冠南；哈爾濱理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院為了揭示異型截面鋁型材穿孔針擠壓成形規(guī)律，以導(dǎo)彈尾翼構(gòu)件為例，本文采用非線性有限元對(duì)其過程進(jìn)行了三維熱力耦合模擬，系統(tǒng)地分析了工藝條件對(duì)溫升變化、附加拉應(yīng)力及成形載荷的影響規(guī)律，研究結(jié)果表明：在低速擠壓范圍內(nèi)，坯料上最高溫度峰值均呈減小趨勢變化，且隨著擠速的增加，最高溫度峰值的降幅隨之減小，而?？谔庉S向附加拉應(yīng)力的數(shù)值則相應(yīng)地增大；成形過程中?？谔幍妮S心部位為高溫區(qū)，隨著軸心距的增加，溫度值呈梯度減小的趨勢變化；且隨著壓下量的增加，溫度減小的梯度趨勢逐漸變緩，藉此為異型截面材穿孔針擠壓成形的工藝設(shè)計(jì)及變形流動(dòng)控制提供理論依據(jù)。NP6MechanismofStainlessSteelMachinabilityImprovementbyAddingCopper張孟儀，ZhiminZhong；國核電站運(yùn)行服務(wù)技術(shù)有限公司本文主要研究在4Crl3鋼中添加銅和硫以改善其切削性能。在4Cr13鋼中添加銅所起到的效果和添加硫相似。應(yīng)用掃描電鏡(SEM)和高分辨透射電鏡(HRTEM)對(duì)4Cr13Cu中易切削相的分布和尺寸進(jìn)行觀察研究，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)易切削相的組成為銅-石墨復(fù)合相，該相彌散分布在鋼的基體中，大小約為10nm。經(jīng)切削試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，銅-石墨復(fù)合相起到潤滑顆粒的作用，潤滑了切削刀具，減少了刀具磨損量，從而提高了不銹鋼的切削性能。NP7釕金屬濺射靶材燒結(jié)工藝研究羅俊鋒，丁照崇，王欣平；北京有色金屬研究總院采用熱壓、放電等離子燒結(jié)及直接熱壓等燒結(jié)工藝制備了釕金屬靶材，通過微觀結(jié)構(gòu)與氧含量分析對(duì)比了三種工藝方法對(duì)釕金屬靶材制備的影響。結(jié)果表明，隨著制備溫度的升高釕靶晶粒尺寸增大，氧含量降低；通過工藝優(yōu)化，三種方法均能得到密度達(dá)到99%以上的釕靶；放電等離子燒結(jié)與直接熱壓工藝都具有快速成型的特點(diǎn)；放電等離子燒結(jié)制備的釕靶組織均勻性最好。NP8低碳鋼變形奧氏體相變后鐵素體晶粒尺寸的數(shù)值計(jì)算贠冰，孫建林，高雅；北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院摘要：根據(jù)熱力學(xué)理論和形核生長理論，對(duì)低碳鋼在奧氏體非再結(jié)晶區(qū)變形后，連續(xù)冷卻過程中的組織演變進(jìn)行了數(shù)值分析。鐵素體相變動(dòng)力學(xué)模型是根據(jù)“形核長大”和“位置飽和”機(jī)制，采用Cahn的相變動(dòng)力學(xué)理論和Scheil疊加原理建立的；同時(shí)計(jì)算了鐵素體的晶粒尺寸。模型的預(yù)測結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基本相符。NP917-4PH不銹鋼粉凝膠注模成形工藝的研究劉小婷，邵慧萍，郭志猛；北京科技大學(xué)新材料技術(shù)研究院本文對(duì)17-4PH不銹鋼粉末進(jìn)行了凝膠注模成形的研究，比較研究了水基和非水基凝膠體系的工藝參數(shù)對(duì)其性能的影響。結(jié)果表明：非水基凝膠體系的漿料具有較好的流變學(xué)性能，且燒結(jié)制品具有更高的致密度和力學(xué)性能。在非水基凝膠體系中，單體的濃度直接影響其成形坯體強(qiáng)度，在最佳工藝條件下，其生坯的抗彎強(qiáng)度可達(dá)38MPa；燒結(jié)體密度隨著單體濃度的增大呈先增后減的趨勢；在一定溫度下，燒結(jié)體密度隨燒結(jié)溫度的增高而遞增。在1350r保溫2小時(shí)真空燒結(jié)條件下，凝膠注模成形出的不銹鋼力學(xué)性能優(yōu)良，晶粒尺寸適中，燒結(jié)體的相對(duì)密度達(dá)98.7％，抗拉強(qiáng)度可達(dá)1058.9MPa，并可成形出形狀復(fù)雜的較大尺寸的不銹鋼坯體。NP10板料V形彎曲中凸模深度對(duì)彎曲影響規(guī)律的研究董文正，林啟權(quán)，李彥濤；湘潭大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院板料V形件彎曲變形過程一般分為正向自由彎曲，正、反向彎曲和校正彎曲三個(gè)階段，由于在彎曲成形過程中工件的內(nèi)外層從拉應(yīng)力過渡到壓應(yīng)力有彈性變形存在，工件在卸載后內(nèi)、外層纖維因彈性恢復(fù)而分別伸長和縮短，結(jié)果使得工件彎曲的曲率和角度發(fā)生顯著變化，產(chǎn)生彈性回跳或彈性回復(fù)現(xiàn)象，從而降低了影響工件的成形精度。本文首次提出了彎曲凸模深度（即彎曲凸模斜壁直邊的長度）這個(gè)概念，推倒彎曲凸模深度與模具結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的計(jì)算公式及基于凸模深度的回彈公式。并利用有限元軟件Deform對(duì)彎曲成形過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，分析了凸模深度對(duì)成形過程的影響規(guī)律，發(fā)現(xiàn)彎曲結(jié)束階段板料出現(xiàn)明顯的“分流面”，并通過理論分析計(jì)算出分流面的精確位置，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)過程具有重要的指導(dǎo)意義。NP11激光直接沉積TB6鈦合金的成形性研究于承雪，李懷學(xué)，景財(cái)年；北京航空制造工程研究所通過激光熔化同軸輸送的TB6鈦合金粉末，分析了激光直接沉積TB6鈦合金的成形缺陷、顯微組織和力學(xué)性能。結(jié)果表明：氣孔和未熔合是激光直接沉積TB6鈦合金典型的兩種缺陷，氣孔形貌呈圓球形，隨機(jī)分布于成形件內(nèi)部；未熔合缺陷呈現(xiàn)不規(guī)則形狀，主要分布在沉積層的層間和道間。激光直接沉積TB6鈦合金的顯微組織主要以等軸晶為主，其沉積態(tài)的拉伸斷口為沿晶/穿晶混合斷裂方式。激光直接沉積TB6鈦合金沉積態(tài)的拉伸強(qiáng)度與其鍛件相當(dāng)，其沿沉積、掃描、搭接等三個(gè)方向的拉伸強(qiáng)度相差不大，約為各向同性。熱等靜壓導(dǎo)致激光直接沉積TB6鈦合金的拉伸強(qiáng)度降低約200MPa,而塑性提高2倍。該結(jié)果對(duì)調(diào)控激光直接沉積鈦合金的組織與性能具有重要意義。NP12放電等離子燒結(jié)制備高性能WC/(Fe-Cu-Ni-Mo-C)合金材料賴燕根,李小強(qiáng),陳健；華南理工大學(xué)國家金屬材料近凈成形工程技術(shù)研究中心采用高能球磨方法制備了WC/(Fe-Cu-Ni-Mo-C)合金粉末,通過放電等離子燒結(jié)技術(shù)將其快速固結(jié)成形，研究了該合金粉末的燒結(jié)行為，并對(duì)不同WC含量的燒結(jié)樣品進(jìn)行了密度、硬度及橫向斷裂強(qiáng)度的測試，同時(shí)分析了試樣的顯微組織和斷口形貌。結(jié)果表明：試樣的密度接近全致密，硬度及橫向斷裂強(qiáng)度隨WC含量的增加呈先增后減的變化趨勢，當(dāng)WC質(zhì)量百分比含量為10%,燒結(jié)溫度為850°C及燒結(jié)壓力為50MPa時(shí),所得試樣的密度達(dá)到8.09g/cm3,硬度值為HRC57及橫向斷裂強(qiáng)度為2780MPa；該燒結(jié)材料的顯微組織以珠光體為主，另外還包含塊狀鐵素體、奧氏體及彌散分布的WC硬質(zhì)顆粒相，斷口形貌呈現(xiàn)出典型的韌窩特征。NP13噴射軋制過程中沉積物形貌的數(shù)值模擬李鳳仙，劉允中，羅霞；華南理工大學(xué)國家金屬材料近凈成形工程技術(shù)中心對(duì)噴射軋制過程中軋輥表面的沉積層厚度和形貌進(jìn)行深入研究，可使噴射軋制具有最大的沉積效率，且能穩(wěn)定連續(xù)生產(chǎn)致密帶材。在噴射軋制中霧化后的熔滴沉積到軋輥表面形成沉積層，沉積層增長到一定厚度達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，其形貌將保持不變。采用坐標(biāo)追蹤方法，建立了霧化后熔滴沉積到軋輥表面的質(zhì)量流率分布、厚度和形貌模型，可較好地預(yù)測不同工藝參數(shù)下沉積層的幾何尺寸和形貌，并對(duì)咬入角進(jìn)行了定性的分析。研究了工藝參數(shù)(如軋輥半徑、軋輥轉(zhuǎn)速、參考位置處最大質(zhì)量流率、軋輥間距、噴射距離等)對(duì)沉積物幾何特征的影響，結(jié)果表明：最大質(zhì)量流率、軋輥半徑、軋輥轉(zhuǎn)速對(duì)沉積物厚度和形貌有顯著影響，在此基礎(chǔ)上采用正交實(shí)驗(yàn)法對(duì)主要工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。NP141350鋁合金與純銅異種材料的攪拌摩擦焊接頭組織與性能的分析李夏威，張大童；華南理工大學(xué)采用攪拌摩擦焊對(duì)3mm厚的1350鋁合金和純銅板材進(jìn)行了對(duì)接，并對(duì)接頭的組織和性能進(jìn)行了分析.試驗(yàn)結(jié)果表明在攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度為1200rpm，焊接速度為80mm/min且鋁合金位于后退側(cè)，純銅位于前進(jìn)側(cè)時(shí)能得到內(nèi)部組織致密、無缺陷的接頭.在鋁合金和純銅側(cè)均發(fā)現(xiàn)了熱影響區(qū)、機(jī)械熱影響區(qū)和攪拌區(qū)，熱影響區(qū)的晶粒略有長大，機(jī)械熱影響區(qū)的晶粒發(fā)生了較大的彎曲和變形，攪拌區(qū)的組織為明顯的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的組織.接頭處沒有金屬間化合物生成，結(jié)合界面處鋁、銅元素僅發(fā)生少量的擴(kuò)散.攪拌區(qū)的垂直于焊接方向的橫截面上的顯微硬度基本介于鋁合金和純銅之間.接頭抗拉強(qiáng)度為73Mpa，斷后伸長率為1.7%，拉伸試樣斷裂區(qū)位于攪拌區(qū)鋁-銅結(jié)合面，斷口掃描照片顯示鋁合金側(cè)有少量的韌窩及撕裂棱存在，其余斷裂表面形貌較為平坦，為脆性斷裂.NP15ZrO2/Al90Mn9Ce1核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的SPS制備及其性能研究張迪，王明罡，趙占奎；長春工業(yè)大學(xué)先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室用放電等離子(SparkPlasmaSintering)法燒結(jié)表面包覆10wt%ZrO2納米粉末的微米Al90Mn9Ce1合金復(fù)合粉末,得到高致密的陶瓷結(jié)構(gòu),內(nèi)充金屬合金的塊體復(fù)合材料,燒結(jié)溫度僅為520C.該材料由蜂窩狀封閉ZrO2陶瓷殼壁和Al90Mn9Ce1合金核體組成，核殼單元尺寸約為10~40pm,殼壁厚2~3pm.燒結(jié)后材料的抗壓強(qiáng)度達(dá)到525MPa,顯微硬度達(dá)到316Hv.這種ZrO2/Al90Mn9Ce1復(fù)合材料的成功制備,為新型陶瓷/金屬復(fù)合材料的設(shè)計(jì)提供了新思路.NP16AZ91D鎂合金等離子噴涂NiCoCrAlY/AZ50的工藝研究蘆笙，翁志平，陳靜；江蘇科技大學(xué)本文利用大氣等離子噴涂技術(shù)(APS)在AZ91D鎂合金表面成功地制備了NiCoCrAlY/(A12O3+50wt%ZrO2,簡稱AZ50)復(fù)合陶瓷涂層。采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以結(jié)合強(qiáng)度為指標(biāo)，優(yōu)化了AZ50復(fù)合陶瓷涂層的工藝參數(shù)并通過OM、SEM、XRD等分析方法對(duì)涂層的微觀組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。研究表明：噴涂功率、送粉量、噴涂距離、主氣流量和噴涂次數(shù)對(duì)噴涂的性能有重大的影響；AZ50復(fù)合涂層由a-A12O3,Y-A12O3,t'-ZrO2,t-ZrO2和c-ZrO2組成，呈典型的層片狀結(jié)構(gòu)并含有少量的氣孔和微裂紋,涂層和基體的結(jié)合處是涂層最薄弱的環(huán)節(jié)。NP17AZ91D鎂合金等離子噴涂NiCoCrAlY/陶瓷涂層的工藝和性能蘆笙,陳燕,陳靜；江蘇科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院本文利用正交試驗(yàn)對(duì)AZ91D鎂合金等離子噴涂NiCoCrAlY/Al2O3-13%TiO2陶瓷涂層的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,研究噴涂次數(shù)對(duì)涂層結(jié)合性能的影響規(guī)律,確定優(yōu)化的工藝參數(shù)及最佳噴涂次數(shù)。借助OM、SEM、EDX等手段,對(duì)涂層顯微組織進(jìn)行觀察分析,并對(duì)涂層的硬度進(jìn)行了測量。結(jié)果表明,工藝參數(shù)對(duì)涂層結(jié)合強(qiáng)度有重要影響,其主次關(guān)系的順序?yàn)椋弘娫垂β剩舅头哿浚緡娡烤嚯x＞主氣流量。隨著噴涂次數(shù)的增加,即涂層厚度的增加,結(jié)合強(qiáng)度減小。斷裂均發(fā)生在過渡涂層處,且各元素含量在界面處均發(fā)生突變,沒有明顯的擴(kuò)散現(xiàn)象。鎂合金表面噴涂陶瓷層后硬度明顯提高。NP18P對(duì)鐵素體區(qū)熱軋Ti-IF鋼組織和性能的影響研究景財(cái)年,劉敬廣,王作成；山東建筑大學(xué)對(duì)兩種不同磷含量的普通Ti-IF鋼和高強(qiáng)Ti+P-IF鋼，在800r鐵素體區(qū)經(jīng)4道次熱軋、模擬罩式退火后,測量了退