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结合各种数据对8个铝基共晶合金和5个铝基合金在20℃时的点阵常数进行了估算,以此计算出了合金的密度.点阵常数的估算是通过加和各种合金元素对铝的点阵常数的影响得出的.这种方法计算出的结果与流体静力学法室温密度测量的结果相比,误差在1%以内.

机车气门密封面激光熔覆钴基合金的应用研究

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2003.04.021

通过在机车气门密封面上激光熔覆钴基合金粉末,分析了熔覆层的组织和硬度特性,探讨了激光熔覆修复机车气门的可行性.结果表明,激光熔覆层的合金元素分布均匀,凝固偏析小;熔覆层组织致密,与气门冶金结合良好,高温显微组织性能稳定性好,在700 ℃以下显微硬度没有显著降低,具有很好的耐热冲击性能,可满足机车进排气门的修复要求.

关键词: 激光熔覆 , 机车气门 , 钴基合金粉末 , 修复

铍对Al-34%Mg共晶合金高温氧化行为的影响

孙建强 , 钟润萍 , 王文焱 , 张仁元

机械工程材料

为提高铝镁合金的高温抗氧化性能,以合金化的方式在Al-34%Mg共晶合金中添加不同含量的铍元素,将所得合金分别于空气中在420℃进行准连续恒温氧化试验和从470℃到室温循环氧化试验,对其氧化行为进行了研究.结果表明:加入微量(≥0.01%)铍能提高共晶合金在固、液态时的高温抗氧化能力,并能改善氧化层的粘附性与自愈能力;含有BeO的氧化膜大大降低了合金表面氧化物的生长速度.

关键词: 铝镁共晶合金 , 储能材料 , 铍 , 高温氧化

对Si含量为10\%$\sim$13\%的Al--Si合金进行了加速氧化、热循环和掺Fe实验, 研究了其在不同热循环条件下的相变储热性能和可靠性. 结果表明, 在空气中经几百h的高温氧化后, 氧化率小于0.01\%, 其影响可以忽略不计. 经过0, 4, 23, 60, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700次熔化－凝固循环后, 相变温度的变化为3.8$\sim$11.8℃, 相变潜热从484.86 kJ/kg下降到432.62 kJ/kg. 当Al--Si合金的掺铁量为0.5\%时, 相变潜热下降6.5\%; 对于缓冷的储能过程, 偏析较小并在循环多次后趋于缓和和稳定. Al--Si合金成份和结构的变化对材料的储热性能影响较小, 在长期的热循环过程中有良好和稳定的储热性能.\

关键词: 金属材料 , null , null , null

金属相变储能与技术的研究与发展

孙建强 , 张仁元

材料导报

相变储能是有效的储热方式.其中,金属相变储热因吸放热过程中,储能密度大,过冷度小,导热率高,反复相变后长期性能稳定,过程易控制,因而在高温储热方面具有广泛的用途.从金属相变储热材料、传热分析、金属相变材料与容器材料的相容性和应用4个方面,回顾了金属固液相变储热的发展.

关键词: 金属相变材料 , 潜热储能 , 固液相变 , 传热分析 , 相容性

Al-Si合金的储热性能

张仁元 , 孙建强 , 柯秀芳 , 周晓霞

材料研究学报 doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2006.02.009

对Si含量为10%～13%的Al-Si合金进行了加速氧化、热循环和掺Fe实验,研究了其在不同热循环条件下的相变储热性能和可靠性.结果表明,在空气中经几百h的高温氧化后,氧化率小于0.01%,其影响可以忽略不计.经过0,4,23,60,100,200,300,400,500,600,700次熔化-凝固循环后,相变温度的变化为3.8～11.8℃,相变潜热从484.86 kJ/kg下降到432.62 kJ/kg.当Al-Si合金的掺铁量为0.5%时,相变潜热下降6.5%;对于缓冷的储能过程,偏析较小并在循环多次后趋于缓和和稳定.Al-Si合金成份和结构的变化对材料的储热性能影响较小,在长期的热循环过程中有良好和稳定的储热性能.

关键词: 金属材料 , 铝硅合金 , 相变材料(PCMs) , 潜热

液氮冷却磨削淬火后42CrMo钢的组织与硬度

刘克铭 , 孙建强 , 马壮 , 张连勇

机械工程材料 doi:10.11973/jxgccl201609003

用液氮作为冷却液对调质态42 CrMo钢进行磨削淬火试验，之后对试验钢进行空冷和深冷处理，研究了淬硬层的组织、硬度和表面粗糙度，并将其组织与乳化液冷却磨削淬火试验钢的淬硬层组织进行对比。结果表明：与乳化液冷却磨削淬火相比，液氮冷却磨削淬火后，淬硬层中的马氏体更加细小；深冷处理后，淬硬层中的的马氏体和碳化物增多；随着磨削深度增加，液氮冷却磨削淬火试验钢淬硬层的厚度、峰值显微硬度和表面粗糙度均增大。

关键词: 磨削淬火 , 液氮冷却 , 显微硬度 , 马氏体 , 42CrMo钢

Al-34%Mg-6%Zn合金储热性能和液态腐蚀性实验研究

孙建强 , 张仁元 , 钟润萍

腐蚀与防护 doi:10.3969/j.issn.1005-748X.2006.04.001

采用差示扫描量热(DSC)分析技术测定了Al-34%Mg-6%Zn合金作为潜热储蓄材料的热性能.研究了该合金在长期储放热过程中对容器材料的腐蚀.腐蚀试验选用的容器材料是不锈钢(SS304L)和碳钢(C20).在1000次热循环(熔融和凝固)的腐蚀实验中,对SS304L和C20钢试样进行了失重(mg/cm2)、腐蚀速率(mg/day)的热重分析,以及显微组织结构的金相研究.结果表明,对于长期的储能应用,SS304L钢比C20钢更能与该合金相容.同时还讨论了在热循环过程中,SS304L和C20钢上形成腐蚀产物的过程和机理.

关键词: 铝合金 , 潜热储蓄 , 热循环 , 热性能 , 腐蚀性

共晶铝-镁-锌储能合金的热稳定性和液态腐蚀性

张仁元 , 孙建强 , 卢国辉

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2006.07.004

研究了潜热储蓄材料Al-34%Mg-6%Zn合金加入铍后,在不同熔化/凝固热循环次数下的热稳定性及对SS304L不锈钢和C20碳钢的腐蚀性.结果表明:在1000次热循环后,合金熔化温度下降了3.06℃,熔化潜热减少1.95%,该合金作为潜热储能材料有着很好的热稳定性;对于长期的储能应用,SS304L钢(腐蚀率为0.10 mm/a)比C20钢(0.18 mm/a)更能耐该合金的腐蚀,可作为容器材料使用.

关键词: 铝合金 , 熔化温度 , 熔化潜热 , 腐蚀性