孙亚娟
,
邢大伟
,
黄永江
,
沈军
稀有金属材料与工程
通过二元共晶比例法设计了一种新的具有室温大塑性的Zr51Al9.96Ni14.34Cu24.7块体非晶合金.该合金室温压缩最大强度达2356 MPa,塑性应变达14.6%.高分辨透射电镜(HRTEM)及热分析(DSC)结果表明,压缩过程的变形诱发了纳米晶化.纳米晶的形成一方面诱发新的剪切带的形成,增加了剪切带的密度;另一方面阻碍了剪切带的进一步扩展,使大量初始剪切带与二次剪切带的交割和分叉,因而导致所研究非晶合金优异的塑性变形能力.
关键词:
Zr基块体非晶合金
,
塑性
,
剪切带
,
纳米晶
孙亚娟
,
张炜
材料热处理学报
利用铜模铸造法制备了Zr53Cu187Ni12Al16.3、Zr519Cu23.3Ni105Al14.3和Zr50.7Cu28Ni9Al12.3块体非晶合金,3种合金形成非晶的最大临界尺寸分别为6 mm、10 mm和14 mm.采用三点压弯式黏度仪、差热分析仪(DTA)研究了上述非晶合金过冷液体的黏度、脆性系数及临界冷却速度对玻璃形成能力的影响.结果表明:在3种合金中,Zr50.7Cu28Ni5Al12.3不仅具有最高的过冷液体黏度,而且具有最低的动力学脆性系数m (51.2)和临界冷却速率Rc(9.8 K/s),这导致该合金具有极强的玻璃形成能力.
关键词:
块体非晶合金
,
玻璃形成能力
,
脆性
,
临界冷却速度
赵冬梅
,
雷剑波
,
王植
,
孙亚娟
,
方艳
,
王云山
材料热处理学报
利用3 kW高功率半导体激光器,在45钢基体上制备不同含量的FeCr基Ni包B4C复合涂层(10％ ～50％,质量分数),分别用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)及摩擦磨损机对熔覆层的显微组织、成分分布、物相及耐磨性进行研究.结果表明:熔覆层与基体结合区组织为垂直于基体的胞状晶,中部为较粗大的柱状晶,上部为细小无方向的树枝晶;添加量为10％和20％的Ni包B4C时熔覆层的主要物相是αwe、CrB、Cr23 C6、B4C;添加量为30％ ～ 50％的Ni包B4C时熔覆层的主要物相是α-Fe、CrB、C r23C6、B4C、(Fe,Ni)、Fe23(C,B)6、(Fe,Ni)23C6,同时还发现了未熔的B4C陶瓷颗粒;含量为30％时熔覆层显微硬度最高,可以达到1261HV,约为基体(120 HV)的10倍,耐磨性能是基体45钢的41倍.
关键词:
激光技术
,
激光熔覆
,
镍包碳化硼
,
显微组织
孙亚娟
,
曲寿江
,
罗强
,
焦津
,
沈军
材料热处理学报
采用活性燃烧高速燃气(AC-HAVF)喷涂技术在AISI 1045低碳钢基体上制备了一种新型Fe40Cu8Cr15Mo14C15B6Y2非晶合金涂层,通过XRD、SEM、摩擦磨损试验机等研究了涂层的微观结构及其摩擦磨损行为.研究表明,Fe40Cu8Cr15Mo14C15B6Y2涂层的厚度可达400 μm,涂层基本由非晶相组成,且与基体结合良好,结构致密,孔隙率为1.2％.该Fe基非晶涂层具有较高的维氏硬度达1038 HV,极低的磨损量,约为基体AISI 1045低碳钢的1/4.在干摩擦条件下,涂层易发生层状剥落磨损.同时,摩擦界面的局部接触部位产生高的闪温,使涂层表面形成氧化膜,随着摩擦过程中氧化的不断进行,当氧化膜生长到某一临界厚度时,由于其本身脆性会最终破裂,形成氧化磨屑,进一步加剧涂层的磨损.
关键词:
Fe基非晶合金涂层
,
活性燃烧高速燃气
,
耐磨性
孙亚娟
,
魏先顺
,
黄永江
,
沈军
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.02.021
适量的Gd掺杂可提高Zr50.7Cu28Ni9Al12.3块体非晶合金的玻璃形成能力,当Gd元素掺杂量(原子分数)为1%时,即(Zrs0.7Cu28Ni9Al12.3)99Gd1,柱状非晶合金直径可达16 mm(不掺杂时为14 mm).稀土Gd掺杂降低了锆基块体非晶合金的断裂强度与塑性变形能力.随着Gd含量的增加,其断裂方式由单一的剪切断裂转变为剪切断裂与破碎断裂的复合形式,且含Gd元素掺杂的非晶合金断口呈现了脉状纹络与纳米周期性条纹共存的特征.
关键词:
锫基块体非晶合金
,
玻璃形成能力
,
力学性能
孙亚娟
,
王华
,
吕国强
硅酸盐通报
为了优化现有矿热炉碳热还原炼硅工艺,提高工业硅的产出量,利用热力学软件HSC,基于平衡常数法,对二氧化硅碳热还原制取工业硅的反应过程进行了热力学计算,并用HSC软件的化学反应平衡模块模拟分析了在煅烧的石英石和碳质还原剂中添加碳化硅对反应的影响.通过软件模拟,分析加入SiC作为原始物料后,不同物料配比对硅产出率的影响.结果表明:在煅烧的石英石和碳质还原剂中添加适量碳化硅可以促进反应的进行,以SiO2、SiC、C为炉料,当输入摩尔比为m(SiO2/C/SiC)=3∶1∶2时,硅产出量相对最高.
关键词:
工业硅
,
热力学分析
,
平衡常数
,
化学反应平衡
孙亚娟
,
孙永丽
,
乌日嘎
稀有金属材料与工程
从热力学和动力学原理出发,结合经典形核理论,阐述了焓变△Hf、熵变ASf、Gibbs自由能的差AG、过冷熔体的黏度n和冷却速率等热力学与动力学因素对非晶合金玻璃形成能力的影响,以及这些参数之间的相关性,最后总结了由热力学与动力学因素引出的判断块体非晶合金玻璃形成能力的各种判据.
关键词:
块体非晶合金
,
玻璃形成能力
,
热力学
,
动力学
孙亚娟
,
王华
,
吕国强
材料科学与工程学报
为优化直流埋弧炉工业硅冶炼过程,建立二维轴对称等离子体电弧的磁流体动力学模型,运用有限元分析软件,计算得到了等离子体电弧的形态特征分布,并与已有的实验测量结果进行了比较.通过计算不同电流、弧长条件下电弧的温度、速度变化以及熔池表平面的热通量组成分布,分析了电弧的形态变化规律和电弧的传热方式,由此计算不同电流值、不同电弧弧长的条件时,电弧向阳极熔池表面传热的效率.结果表明:弧长越长,向熔池表面传热的效率越小;电流越大,向熔池表面传热的效率越高.基于结果分析,工业硅生产应采用长电弧低电流高电压的冶炼模式.
关键词:
直流埋弧炉
,
工业硅
,
数值模拟
,
电弧传热
