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部分水解的聚醋酸乙烯酯对β-H模具性能的改善

在保持β-半水石膏(β-H)试件吸水性能的基础上,提高β-H试件的机械强度是石膏模具行业亟待解决的难题之一.以部分水解的聚醋酸乙烯酯(PHPVAc)为添加剂,考察了不同水解度的PHPVAc对β-H试件抗折强度、抗压强度和吸水率的影响,并初步探讨了PHPVAc对β-H水化进程的影响.研究发现,水解度为65％～ 99％的PHPVAc均能提高β-H试件的机械强度,但其吸水率有所降低.当PHPVAc的水解度为91％～99％时,可使β-H试件的抗折、抗压强度提高7％～8％,吸水率降低2％～3％;水解度为78％的PHPVAc (PHPVAc78)可使β-H试件在吸水率少量降低的同时,最大幅度地提高β-H试件的抗折强度和抗压强度;PHPVAc78掺量为0.05wt％的β-H试件的抗折、抗压强度分别较未添加大分子的石膏试件者提高了26％和4％,吸水率仅降低2％.此外,PHPVAc改性β-H的水化度和电导率实验的结果表明,PHPVAc可以加速β-H的水化进程.

关键词: 聚醋酸乙烯酯 , 部分水解 , 模具石膏 , 机械强度 , 吸水率

粉末耐热钛合金组织性能及成形技术

王亮 , 吕宏军 , 郎泽保 , 许小静 , 史金靓

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2011.02.023

采用热等静压技术及旋转电极粉,采用预合金粉粉末冶金工艺开展了粉末耐热钛合金TC11(Ti-6.5AJ-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si)制备技术研究,研制出了全致密粉末TC11合金,通过热处理工艺研究优化粉末TC11材料的组织和性能.利用光学显微镜,对其组织进行了分析,用SEM观察了旋转电极粉末形貌,对室温及高温(550℃)拉伸性能及弹性模量等进行了测试分析.粉末TC11合金的组织和性能与同批次TC11锻棒材料进行了对比研究.利用特殊模具成形,开展了粉末TC11构件近净成形技术的研究,实现了整体大尺寸、带网格加强筋的薄壁粉末TC11合金航天飞行器舱体件近净成形,且未检测出内部缺陷.研究结果表明,粉末TC11合金具有与锻造材料相当的拉伸性能,而弹性模量更优,其金相组织均匀细致,形成了网篮组织,并有围绕其分布的等轴α.粉末TC11合金及合适的近净成形技术可在高性价比、高可靠性的轻质耐热航天飞行器构件制备中得到应用.

关键词: 耐热钛合金 , 粉末冶金 , 热等静压 , 组织 , 性能

变形条件对GH690合金高温变形动态再结晶的影响

彭海健 , 李德富 , 郭青苗 , 郭胜利 , 许小静 , 胡捷

稀有金属材料与工程

采用Gleeble-3500热模拟试验机进行高温等温压缩实验,研究了变形条件对GH690合金高温变形动态再结晶的影响.结果表明:GH690合金动态再结晶过程是一个受变形温度和应变速率控制的过程,在应变速率为0.001～1 s-1的实验条件下,GH690合金获得完全动态再结晶组织所需的温度随变形速率的增大而升高；动态再结晶晶粒尺寸随变形温度升高而增大.采用力学方法直接从流变曲线确定了GH690合金发生动态再结晶的临界应变量,并回归出临界应变量与Z参数的关系式:εc=1.135×10-3Z0.14233.GH690合金的主要动态再结晶机制是原始晶界凸起形核的不连续动态再结晶机制(DDRX),而新晶粒通过亚晶逐渐转动而形成的连续动态再结晶机制(CDRX)则起辅助作用.

关键词: GH690合金 , 热变形 , 动态再结晶

7050高强铝合金高温塑性变形的流变应力研究

李俊鹏 , 沈健 , 许小静 , 闫晓东 , 毛柏平

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2009.03.006

通过在Gleeble1500D热模拟试验机上进行等温热压缩试验,研究了7050高强铝合金在变形温度为300～450℃和应变速率为0.01～10s-1条件下的流变应力变化规律,计算推导出包含Arrhenius项的zener-Hollomon参数描述7050合金高温压缩流变行为的表达式.结果表明:应变速率和变形温度对7050合金的流变应力影响显著,流变应力随温度升高而降低,随应变速率的提高而增大;7050合金属于正应变速率敏感材料,合金的形变激活能为163.7425 KJ·mol-1.

关键词: 等温热压缩 , 本构方程 , zenner.Hollomon参数 , 变形激活能

5A30铝合金板高温拉伸本构关系研究

汤振雷 , 闫晓东 , 李俊鹏 , 许小静 , 毛柏平 , 沈健

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2010.04.008

采用拉伸试样在Gleeble-1500材料热模拟试验机上对53.30铝合金进行高温拉伸实验,研究了该合金在变形温度为300-500℃,应变速率在0.01-10 s-1的高温流变变形行为.结果表明:变形温度和应变速率对该合金流变应力的大小有显著影响.流变应力随变形温度的升高而降低,随着应变速率的增加而升高.5A30铝合金的高温流变行为可用Zener-Hollomon参数描述,从流变应力、应变速率和变形温度的相关性,得出了该铝合金板材高温变形的材料常数和本构方程.计算出5A30铝合金板的变形激活能为Q=201.1 kJ·mol-1,材料常数为A=7.44×1013s-1,n=4.3135,a=0.02 mm2·N-1;计算得到了5A30铝合金Arrhenius方程;利用双曲正弦模型,得到高温拉伸峰值应力和Z参数的解析式.

关键词: 本构方程 , Zener-Hollomon参数 , 变形激活能 , 高温拉伸

Zr元素及冷却速度对Mg-12Sm合金凝固组织的影响

王光宗 , 李大全 , 杜康 , 卢宏兴 , 许小静 , 朱强

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.06.024

研究了Mg-12Sm合金在不同冷却条件和添加Zr元素前后凝固组织的变化规律,实验发现水冷模具浇注下冷却速度提高,晶粒细化,二次枝晶臂间距减小,晶间共晶组织体积变小,但总体积分数和分布并没有明显改变;添加0.1％(质量分数)Zr后,晶粒明显细化,树枝晶转化为等轴晶,二次枝晶臂间距减小,晶间共晶组织体积分数增大,共晶组织形貌和分布没有明显变化;Mg-12Sm和Mg-12SmZr合金水冷后Mg基体中Sm含量降低.

关键词: Mg-12Sm , Mg-12SmZr , 冷却速度 , 微观组织