李灼华
,
唐增辉
,
张磊
,
陈阳
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陈咏华
,
金培鹏
,
李丽荣
钛工业进展
电子束冷床炉熔炼是生产钛及钛合金铸锭的主要方法,利用该方法能够生产出高低密度夹杂少、组织成分均匀的高品质钛合金铸锭,而工艺参数是决定铸锭质量的主要因素.本研究利用铸造模拟专用软件PROCAST对电子束冷床炉熔炼大型TC4钛合金扁锭的连铸凝固过程进行数值模拟,研究了不同工艺条件下铸锭的温度场分布特征、初生枝晶半径、二次枝晶臂间距等,最终确定出本模拟工艺条件下,电子束冷床炉熔炼TC4钛合金扁锭的最佳工艺参数为熔炼速度250 kg/h,铸造速度20 mm/rnin,浇注温度1700℃.
关键词:
TC4钛合金
,
电子束冷床炉熔炼
,
熔炼工艺参数
,
数值模拟
陈善华
,
金培鹏
,
稀有金属材料与工程
采用光学显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射仪研究Mg2B2O5晶须增强镁基复合材料的铸态组织及Mg2B2O5/AZ91D界面反应产物.结果表明:Mg2B2O5晶须具有孪晶结构,其孪生面和晶体生长方向分别为(202)和[010];部分Mg2B2O5晶须中存在MgB4O7颗粒相;在基体晶界与Mg2B2O5晶须之间存在等轴状Mg2Si相;Mg2B2O5/AZ91D界面处存在厚度不均匀的MgO和MgB2相界面层.尽管Mg2B2O5、MgO和MgB2之间没有确定的晶体学位相关系,但在特定Mg2B2O5晶须表面观察到(202)Mg2B2O5//(002)MgO,[010]Mg2B2O5//[110]MgO(002)Mgo//(0001)MgB2,[110]MgO//[2(11)0]MgB2取向关系.最后,讨论Mg2B2O5晶须对复合材料组织结构和性能的影响.
关键词:
Mg2B2O5晶须
,
镁合金复合材料
,
组织
,
界面
马国俊
,
丁雨田
,
金培鹏
,
刘国龙
材料科学与工艺
研究了单级固溶及峰值时效处理对粉末热挤压法制备6061铝合金显微组织及室温力学性能的影响，观察了合金挤压态、固溶态及时效处理后的显微组织，并对其力学性能进行了测试。结果表明：挤压态材料的晶粒均匀细小，基体合金中存在大量的第二相颗粒，主要为Mg2 Si相；热挤压后的6061铝合金经固溶时效处理（530℃×1 h水冷＋170℃×6 h）后，晶粒内部析出大量的β″（Mg5Si6）相，并伴有少量棒状的β′（Mg2Si）相析出，拉伸强度和延伸率分别为311 MPa和10％，相比挤压态铝合金，其拉伸强度提高了近160％。
关键词:
6061铝合金
,
热挤压
,
热处理
,
力学性能
师亚娟
,
金培鹏
,
王金辉
,
张飞
,
陈逢源
材料热处理学报
对35％(体积分数)的氧化锌涂覆硼酸镁晶须增强的AZ31镁基复合材料分别在14、21、28和35 MPa下进行了加载热循环实验.结果表明,材料在第一次热循环后产生较大残余应变,且在相同的热循环次数下,其累积残余应变随外加载荷及循环上限温度增大而增大.在21MPa下材料经历16次热循环后其应变速率随循环次数增加先增大后减小,直至趋于稳定.在35 MPa、20～320℃及21MPa、20 ～400℃条件下复合材料发生热棘齿现象.材料在热循环后具有较强的超塑性,变形机制主要为位错滑移和孪晶.
关键词:
镁基复合材料
,
氧化锌涂覆的硼酸镁晶须
,
热循环
,
超塑性
韩丽
,
金培鹏
,
陈善华
,
王金辉
稀有金属材料与工程
采用溶胶-凝胶法制备的CuO涂覆Mg2B2O5晶须改善了晶须增强镁基复合材料的界面.利用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电子显微镜对CuO涂覆Mg2B2O5晶须和镁基复合材料分别进行物相分析、形貌观察和界面结构分析.结果表明:CuO成功地涂覆在了Mg2B2O5晶须上,CuO涂覆Mg2B2O5晶须增强镁基复合材料的界面相为MgCu2和MgO相,来源于CuO和基体的界面反应产物;基体析出相MgZn2在晶须两侧平行生长,在特定位置和晶须具有一定的晶体学位向关系:[001]Mg2B2O5//[5143] MgZn2和(100)Mg2B2O5//(0111)MgZn2;CuO涂覆Mg2B2O5晶须增强镁基复合材料的抗拉强度和伸长率分别提高了37.6％和35.7％.
关键词:
溶胶-凝胶
,
Mg2B2O5晶须
,
镁基复合材料
,
界面
马国俊
,
丁雨田
,
金培鹏
,
王冬强
材料热处理学报
研究了单级固溶及峰值时效处理对粉末热挤压法制备5 vol％ Mg2B2O5w/6061Al复合材料组织和力学性能的影响.结果表明:经粉末热挤压制备的材料,晶须分布相对均匀,但长径比显著降低,材料主要由α(Al)、Mg2B2O5w和Mg2Si相为主;热挤压态复合材料经固溶时效(510℃×1 h+160 ℃×9 h)处理后,晶粒内部析出大量的β’相;拉伸强度、屈服强度和伸长率分别为357.6 MPa、205 MPa和8.77％,相比挤压态复合材料,拉伸强度和屈服强度分别提高了81％和78％;拉伸断口分析表明,材料的失效形式以基体的韧性断裂和晶须团聚体的脆性开裂为主.
关键词:
铝基复合材料
,
硼酸镁晶须
,
热挤压
,
热处理
,
断口
郭娟
,
金培鹏
,
李丽荣
,
王金辉
材料热处理学报
利用搅拌铸造法制备了Mg2B2O5w/6061Al复合材料,研究了在不同压力(2、5、8、11和15 N),滑动速度为0.1 m/s条件下,T6热处理对Mg2B2O5w/6061Al复合材料干摩擦条件下磨损性能的影响.结果表明:T6热处理可以使Mg2B2O5w/6061Al复合材料的硬度值大幅度提高,但是对提高复合材料的耐磨性能不是很显著,可见,T6热处理不能作为Mg2B2O5w/6061Al复合材料的最佳热处理工艺;在文中的试验条件下,6061Al合金的主要磨损机制为粘着磨损,而铸态复合材料的主要磨损机制为磨粒磨损,T6热处理后的复合材料主要以磨粒磨损及粘着磨损为主.
关键词:
6061铝合金
,
硼酸镁晶须
,
热处理
,
摩擦学性能
金培鹏
,
丁雨田
,
史训兵
,
许广济
,
刘孝根
材料热处理学报
研究了固溶处理和时效处理的Mg2B2o5w/AZ91D镁基复合材料组织与显微硬度之间的关系.结果表明:经过415℃固溶处理后,共晶相的分解使复合材料的硬度明显下降.时效处理使得复合材料的硬度逐渐增加并在时效处理200℃×16h后出现时效峰值201HV,然而随着时效时间的进一步增加,显微硬度降低.经固溶处理415℃×24h,基体中β-Mg17Al12相基本溶解,形成过饱和固溶体,接着时效处理8h,β-Mg177Al12相以弥散形式析出,从而使得复合材料的显微硬度提高30%;而固溶处理415℃×24h,接着200℃时效处理24h后,析出相在形貌上由连续细小析出相向非连续粗大析出相过渡,这使得复合材料的显微硬度下降到183HV.
关键词:
镁基复合材料
,
热处理
,
固溶
,
时效
马国俊
,
金培鹏
,
谷宁杰
,
王金辉
材料导报
提出液态浸渗法为晶须增强铝基复合材料的主要制备工艺,且基体与增强体的浸润程度是制造复合材料使其达到理想结构强度的关键,是反映界面性能的重要因素；介绍了在制备复合材料的过程中,润湿性的表征、实验方法及改善铝合金基体与增强体晶须润湿性的几种主要方式,并分析了这几种方式的优缺点；最后提出通过合适的工艺对晶须进行涂层处理,能够有效改善晶须与基体之间的润湿性,提高铝基复合材料的力学性能.
关键词:
铝基复合材料
,
晶须
,
界面
,
润湿性
