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采用机械合金化工艺制备Cu-xFe(x=1,2,4,质量分数/%)过饱和固溶体,研究时效对其硬度和导电性能的影响.X-ray衍射分析结果表明:机械合金化显著提高了Fe在Cu中的固溶度,Cu-4Fe复合粉末经32h球磨.Fe完全固溶于Cu基体中,此时Cu晶粒尺寸为20nm,点阵常数降低到0.3621nm.硬度和导电率测试结果表明:时效处理能促进过饱和固溶体发生分解,Cu-4Fe过饱和固溶体冷压成型压坯在400℃保温8h后显微硬度HV由时效前的175降低到96,电导率由35%IACS(国际退火铜标准)提高到60%IACS.

关键词: 机械合金化 , 过饱和固溶体 , 时效 , 硬度 , 电导率

机械合金化制备过饱和固溶体的研究进展

帅歌旺 , 郭正华 , 黄惠珍 , 卢百平

材料导报

与其它非平衡加工技术相比,机械合金化在固溶度扩展方面具有自身优势.概述了机械合金化在固溶度扩展方面的研究现状,总结了此类研究中常用的分析方法和手段,评述了目前存在的几种主要的固溶度扩展机制,指出晶界与相界的综合作用可能是导致固溶度扩展的主要影响因素,并对今后的研究提出了建议.

关键词: 机械合金化 , 过饱和同溶体 , 亚稳相

基于仿真的发动机排气歧管焊接变形控制研究

帅歌旺 , 李游

兵器材料科学与工程

基于SYSWELD焊接数值分析软件,建立汽车发动机排气歧管MAG焊接的有限元分析模型,模拟研究了不同焊接顺序、热输入量和约束条件对该构件焊后变形和残余应力分布的影响.结果表明:构件采用从中间向两侧对称跳焊顺序能有效控制焊后变形;在保证焊缝强度前提下,适当降低热输入量有助于降低焊后变形;构件焊接时采用优化的弹性约束,能有效改善其焊后变形分布、降低残余应力.

关键词: 汽车发动机 , 排气歧管 , 有限元分析 , 残余应力 , 焊接变形

真空熔铸工艺对铜铬合金组织与性能的影响

帅歌旺 , 张萌 , 丁岩

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.01.017

为减少熔炼时合金元素的烧损,采用真空感应熔炼工艺制备了低铬铜铬合金.通过扫描电镜、光学显微镜和能谱分析等手段,研究了真空环境下不同浇注工艺对合金铸锭组织、缩孔及成分偏析的影响.研究结果表明:利用真空直接加铬炼制低铬铜铬合金,采用合适的熔炼和浇注工艺,可以较精确控制合金成分;在低的浇注温度和大冷却速度下可以获得几乎无宏观偏析,铸造缺陷很少的铜铬合金铸件;铸件500℃退火3 h后,硬度可达141HV,电导率提高到86%IACS.

关键词: 铜铬合金 , 真空熔铸 , 偏析

电阻点焊电极的研究进展与发展趋势

帅歌旺 , 周平建 , 刘建彬

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.07.010

电极是电阻点焊工作过程中最关键的部件,电极性能的优劣直接影响点焊的焊接质量和焊接效率.介绍了点焊电极的失效形式和失效机理,分别论述了点焊电极成分、强化工艺和结构设计以及点焊工艺和被焊件材料对电极性能的影响,提出了改善点焊电极寿命的未来研究发展趋势.

关键词: 点焊电极 , 失效机理 , 强化工艺 , 电极结构

Ni、Si元素配比对Cu-Cr-Zr合金组织与性能的影响

周清泉 , 帅歌旺 , 刘建彬

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.06.016

在Cu-Cr-Zr合金中添加Ni、Si元素,制备Cu-0.6Cr-0.15Zr、Cu-2.8Ni-0.7Si-0.6Cr-0.15Zr(w(Ni)/w(Si)=4∶1)、Cu-2.8Ni-0.9Si-0.6Cr-0.15Zr(w(Ni)/w(Si)＜4∶1)、Cu-2.8Ni-0.56Si-0.6Cr-0.15Zr(w(Ni)/w(Si)＞4∶1)共4种合金.研究了Ni、Si元素及其配比对合金组织及性能的影响.结果表明:Ni、Si元素细化了合金组织,增强了合金高温力学性能.合金时效初期先析出CrSi2化合物,时效后期析出相颗粒主要有CrSi2、Ni2 Si、ZrCrSi2,形态为长条形、椭圆形及圆盘状.时效处理后,与Cu-0.6Cr-0.15Zr合金相比,加入Ni、Si元素后合金硬度从131HV上升到240HV以上;导电率从88％IACS左右降到40％IACS左右.Ni、Si元素配比对导电率的峰值影响有限,在4％ IACS～9％IACS;对硬度峰值的影响在20HV～30HV之间.

关键词: Cu-Ni-Si-Cr-Zr合金 , 导电率 , 硬度

电阻点焊工艺对GH163镍基高温合金接头性能的影响

周清泉 , 帅歌旺 , 刘泽民

机械工程材料 doi:10.11973/jxgccl201704005

通过电阻点焊对1.5 mm厚GH163镍基高温合金进行焊接,研究了焊接电流、电极压力、焊接时间对接头显微组织、显微硬度和拉剪力的影响,得到了较佳的焊接参数.结果表明:接头熔核区均匀分布着细小的枝状柱状晶,其生长方向垂直于熔核弧线,与熔核的散热方向一致,晶粒随着电流的增大而变细;接头显微硬度随着距熔核中心距离的减小而增大,随着焊接电流的增大整体呈现增大趋势;接头的拉剪力随焊接电流的增大呈先增大后减小再增大的变化趋势,随着焊接时间的延长而逐渐增大,随着电极压力的增大而下降;当电极压力为11.0 kN、焊接电流为7.1 kA、焊接时间为0.50 s时,接头的综合性能最佳,熔核直径达到7.14 mm,室温和高温拉剪力分别为15.34,13.13 kN,拉伸断裂方式为母材撕裂.

关键词: GH163镍基高温合金 , 电阻点焊 , 硬度 , 拉剪力