检索结果-内蒙古大学图书馆

中国有色金属学报 2017年第11期27卷 2307-2314页

作者：李敏姜庆伟昆明理工大学材料科学与工程学院昆明650093 昆明理工大学金属先进凝固成形及装备技术国家地方联合工程实验室昆明650093

对采用严重塑性变形方法制备的超细晶金属进行退火处理,是提高该类材料综合性能的常见方法。为保证晶粒不发生明显长大,对累积叠轧(ARB)方法制备的超细晶纯铜在100℃(低于再结晶温度)时进行退火处理,研究保温时间对ARB超细晶铜室温拉伸... 详细信息

对采用严重塑性变形方法制备的超细晶金属进行退火处理,是提高该类材料综合性能的常见方法。为保证晶粒不发生明显长大,对累积叠轧(ARB)方法制备的超细晶纯铜在100℃(低于再结晶温度)时进行退火处理,研究保温时间对ARB超细晶铜室温拉伸断裂行为的影响以及样品的微观结构、力学行为、断口形貌,并对其力学性能和断裂机制进行分析。结果表明:当退火时间为30 min时,ARB超细晶铜的屈服强度和抗拉强度都达到退火态的极大值。断口的大量韧窝表明:退火时间30 min时的材料具有一定的塑性变形能力,断裂机制以韧性断裂为主,因此,退火时间为30 min时,ARB超细晶铜的强度与塑性达到最佳匹配。

关键词：累积叠轧超细晶铜预退火微观结构力学行为断口形貌室温

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Ti35Nb7Zr-xHA生物复合材料的微观组织与性能研究

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材料导报 2017年第22期31卷 60-64页

作者：单文瑞张玉勤何正员蒋业华昆明理工大学材料科学与工程学院昆明650093 金属先进凝固成形及装备技术国家地方联合工程实验室昆明650093

为了改善Ti-Nb-Zr合金的生物活性,采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了不同羟基磷灰石(HA)含量的Ti35Nb7Zr-xHA(x=0、5、10、20(质量分数,%))生物复合材料,研究了HA含量对复合材料微观组织、力学性能及体外生物活性的影响。结果表明,复... 详细信息

为了改善Ti-Nb-Zr合金的生物活性,采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了不同羟基磷灰石(HA)含量的Ti35Nb7Zr-xHA(x=0、5、10、20(质量分数,%))生物复合材料,研究了HA含量对复合材料微观组织、力学性能及体外生物活性的影响。结果表明,复合材料主要由β-Ti、α-Ti、HA及陶瓷相(Ti_xP_y、CaTiO_3、Ti_2O、CaO)组成;HA含量增加会导致β-Ti减少而α-Ti和陶瓷相明显增多;与Ti-35Nb-7Zr合金(E:45GPa,σ:1 736 MPa)相比,HA含量为5%和10%时,复合材料的抗压强度分别为1 662MPa和1 593MPa,弹性模量分别为48GPa和49GPa,综合力学性能与Ti-35Nb-7Zr合金接近,展现出良好的力学性能,而过高的HA含量(20%)会导致复合材料弹性模量明显升高(E:55GPa)、抗压强度急剧下降(σ:958 MPa),复合材料的力学性能降低;体外生物活性实验表明,加入10%HA的复合材料在人工模拟体液(SBF)中浸泡7d后表面生成了大量的类骨磷灰石层,与Ti-35Nb-7Zr合金相比,其显示出更优异的体外生物活性。

关键词：钛基生物复合材料羟基磷灰石微观组织力学性能体外生物活性

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Mn元素对过流冷却过共晶Al-22Si-2Fe-xMn合金显微组织及耐磨性的影响

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工程科学学报 2017年第2期39卷 222-231页

作者：王秋平李璐周荣锋蒋业华周荣昆明理工大学材料科学与工程学院昆明650093 金属先进凝固成形及装备技术国家地方联合工程实验室昆明650093 昆明理工大学分析测试研究中心昆明650093

采用常规铸造和分段式倾斜板过流冷却铸造工艺制备Al-22Si-2Fe-xMn合金,研究表明:过流冷却制备工艺能够改善初生Si形貌及尺寸,但对针状富Fe相作用有限.利用扫描电镜、X射线衍射及透射电镜等手段分析过流冷却条件下Mn元素添加对富Fe相晶... 详细信息

采用常规铸造和分段式倾斜板过流冷却铸造工艺制备Al-22Si-2Fe-xMn合金,研究表明:过流冷却制备工艺能够改善初生Si形貌及尺寸,但对针状富Fe相作用有限.利用扫描电镜、X射线衍射及透射电镜等手段分析过流冷却条件下Mn元素添加对富Fe相晶体结构的影响,通过摩擦磨损实验研究不同Mn/Fe质量比的过共晶Al-Si合金的硬度及耐磨损性能.结果表明:随着过流冷却铸造过共晶Al-Si合金中Mn/Fe质量比增加,合金中四方结构的长针状富Fe相逐渐减少直至基本消失,当Mn/Fe质量比为0.7时,富Fe相主要为六方结构的块状或鱼骨状α-Al_(15)(Fe,Mn)_3Si_2相,此时,合金耐磨性较未添加Mn元素时有所提升,磨损机制以磨料磨损方式为主.

关键词：铝硅铁合金过流冷却过共晶合金显微组织耐磨性

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耐磨钢铁材料中强化相设计与性质计算研究进展

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中国材料进展 2019年第12期38卷 1145-1158+1134页

作者：种晓宇汪广驰蒋业华冯晶昆明理工大学材料科学与工程学院昆明理工大学材料基因工程重点实验室昆明理工大学金属先进凝固成形及装备技术国家地方联合工程实验室

强化相(硬质相)作为耐磨钢铁中的耐磨骨架,对耐磨钢铁的性能起到至关重要的作用。近年来,对于耐磨钢铁中强化相的实验研究,主要集中于耐磨钢铁中硬质相的形貌调控和力学性能上,对其热膨胀、热导率等热学性能没有全面的研究,并且硬质相... 详细信息

强化相(硬质相)作为耐磨钢铁中的耐磨骨架,对耐磨钢铁的性能起到至关重要的作用。近年来,对于耐磨钢铁中强化相的实验研究,主要集中于耐磨钢铁中硬质相的形貌调控和力学性能上,对其热膨胀、热导率等热学性能没有全面的研究,并且硬质相的高温力学与热学性能基本为空白。总结了耐磨钢铁中强化相的研究现状和计算材料学在耐磨钢铁强化相研究中的应用,介绍了基于量子力学的第一性原理计算方法,从电子尺度上探究高铬铸铁和高速钢中合金元素对硬质相的结构、力学和热学性能的影响,并通过先进的微观结构表征和性能测试方法,将纳米尺度的原子电子行为与微米尺度的材料微观组织性能联系起来,从而有目的地选择和调控硬质相种类与性能,最终达成耐磨材料的成分设计和性能计算与实验相互统一。相关研究为建立耐磨钢铁中硬质相结构与性能数据库提供部分有价值的数据,为设计新型耐磨钢铁材料奠定基础。

关键词：强化相耐磨性第一性原理计算耐磨钢铁

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离心铸造复合辊材料及技术研究进展

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中国材料进展 2022年第11期41卷 954-958页

作者：牛戈蒋业华隋育栋周谟金曾红斌昆明理工大学金属先进凝固成形与装备技术国家地方工程联合实验室云南昆明650093

近年来,低成本、长寿命、高生产效率是复合辊技术的主要发展方向。列举了一些典型的离心铸造复合辊的工业部件,如双金属复合轧辊、磨辊辊环,并对国内外不同工艺、不同材料的辊环性能进行对比,发现离心铸造复合辊性能优良、寿命高,在水... 详细信息

近年来,低成本、长寿命、高生产效率是复合辊技术的主要发展方向。列举了一些典型的离心铸造复合辊的工业部件,如双金属复合轧辊、磨辊辊环,并对国内外不同工艺、不同材料的辊环性能进行对比,发现离心铸造复合辊性能优良、寿命高,在水泥、矿山行业中得到广泛使用。综述了复合辊的材料选择以及技术发展,指出采用球墨铸铁、高铬铸铁、高锰钢、高速钢等多种材料复合的方式可以提高不同工况下工件的使用寿命,降低成本。总结了冷却速率、浇注温度、离心转速、浇注时间等工艺参数对离心铸造颗粒增强金属基陶瓷复合辊组织和性能的影响。最后,提出了目前离心铸造复合辊存在的主要问题及可能的发展方向。

关键词：离心铸造复合材料浇注温度离心转速冷却速度浇注时间

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壁厚对半固态流变挤压铸造CuSn10P1合金微观组织均匀性和性能的影响

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稀有金属材料与工程 2022年第11期51卷 4157-4165页

作者：何子龙周荣锋李永坤刘涛熊文韬刘章兴王春建肖寒昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093 昆明理工大学城市学院云南昆明650051 金属先进凝固成形及装备技术国家地方联合工程实验室云南昆明650093 昆明理工大学分析测试研究中心云南昆明650093

显微组织的不均匀性影响零部件的综合性能,而半固态成形的特性易引起零部件不同部位显微组织存在较大差异,如何改善半固态组织均匀性是获得性能优异成形件的关键。本研究设计4种零件壁厚,研究零件壁厚对流变成形件显微组织均匀性及性能... 详细信息

显微组织的不均匀性影响零部件的综合性能,而半固态成形的特性易引起零部件不同部位显微组织存在较大差异,如何改善半固态组织均匀性是获得性能优异成形件的关键。本研究设计4种零件壁厚,研究零件壁厚对流变成形件显微组织均匀性及性能的影响。结果表明:不同壁厚CuSn10P1合金半固态挤压铸件的显微组织均由α-Cu相、δ-Cu_(41)Sn_(11)相、β′-Cu_(13.7)Sn相和Cu_(3)P相4种相构成。随着壁厚的减小,CuSn10P1合金半固态浆料充型时固液两相协同变形能力变差,导致了显微组织沿充型方向上的不均匀分布,晶间组织(α+δ+Cu_(3)P)逐渐呈大面积网状或者长条状且团簇聚集分布不均。初生α-Cu晶粒尺寸先减小后增大,其中10 mm壁厚铸件初生α-Cu晶粒最为细小。随着壁厚减小,CuSn10P1合金半固态挤压铸件的室温抗拉强度和延伸率均呈先增加后降低的趋势,当壁厚为10 mm时性能最佳,分别为445.7 MPa和37.78%,这主要归功于其组织均匀化、固溶强化效应和细晶强化效应。

关键词：半固态 CuSn10P1合金组织均匀性性能

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ZTA_(P)/HCCI复合材料热处理条件下的界面残余热应力

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材料热处理学报 2021年第6期42卷 188-194页

作者：周谟金祝明明向晓龙隋育栋蒋业华昆明理工大学机电工程学院金属先进凝固成形及装备技术国家地方联合工程实验室云南昆明650093

基于ANSYS有限元模拟,采用随机分布,建立了不同体积分数(10%、15%、20%、30%)、不同界面过渡区厚度(0、10、20、50和100μm)的ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基复合材料模型。结合实验,研究了不同复合材料热处理后的残余应力分布。结果表明:... 详细信息

基于ANSYS有限元模拟,采用随机分布,建立了不同体积分数(10%、15%、20%、30%)、不同界面过渡区厚度(0、10、20、50和100μm)的ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基复合材料模型。结合实验,研究了不同复合材料热处理后的残余应力分布。结果表明:复合材料界面过渡区域的存在能够降低界面残余热应力。随着界面过渡区尺寸的增加,残余热应力呈现先增大后减小的趋势。颗粒体积分数低时,界面过渡区对复合材料残余热应力影响作用大;颗粒体积分数高时,ZTA颗粒对复合残余应力起主要影响作用。

关键词：复合材料有限元模拟残余热应力 ZTA陶瓷颗粒界面过渡区

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ZTA_p/HCCI复合材料凝固过程中的温度场和热应力的数值模拟

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金属学报 2018年第2期54卷 314-324页

作者：种晓宇汪广驰杜军蒋业华冯晶昆明理工大学材料科学与工程学院昆明650093 昆明理工大学金属先进凝固成形及装备技术国家地方联合工程实验室昆明650093 马鞍山钢铁股份有限公司技术中心马鞍山243000

基于有限元分析软件,模拟了在铸造过程中ZTA(Zr O2增韧Al2O3)陶瓷颗粒增强高铬铸铁基(HCCI)复合材料的温度场和热应力。在凝固初期分别以均匀初始温度和非均匀初始温度研究了铸件凝固过程的温度场。充型结束后,当把凝固的初始温度当作... 详细信息

基于有限元分析软件,模拟了在铸造过程中ZTA(Zr O2增韧Al2O3)陶瓷颗粒增强高铬铸铁基(HCCI)复合材料的温度场和热应力。在凝固初期分别以均匀初始温度和非均匀初始温度研究了铸件凝固过程的温度场。充型结束后,当把凝固的初始温度当作不稳定温度场时,更接近实际条件。在研究铸件的温度场过程中,考虑了不同蜂窝形状预制体对温度场的影响。应用了热弹塑性力学模型精确地描述了铸件热应力分布。分别研究了含有不同结构预制体的铸件的热应力,结果表明:热应力会随着预制体孔的边数的增加而逐渐减小。最后预测了热裂纹缺陷,优化了落砂工艺参数。模拟结果和实验结果高度吻合。

关键词： ZTAp/高铬铸铁复合材料传热温度场热应力数值模拟

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基于ProCAST的ZTAp/高铬铸铁基复合材料应力场模拟

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特种铸造及有色合金 2023年第1期43卷 43-47页

作者：张嘉毅隋育栋蒋业华周谟金昆明理工大学材料科学与工程学院昆明理工大学金属先进凝固成形及装备技术国家地方联合工程实验室

采用ProCAST仿真软件对ZTAp/高铬铸铁基复合材料在浇注温度为1 350、1 450、1 550、1 650℃,浇注速度为3.0、3.5、4.0 kg/s下进行应力场模拟,并通过试验对模拟结果进行验证。结果表明,在砂型重力铸造下,不同的浇注速度和浇注温度的蜂窝... 详细信息

采用ProCAST仿真软件对ZTAp/高铬铸铁基复合材料在浇注温度为1 350、1 450、1 550、1 650℃,浇注速度为3.0、3.5、4.0 kg/s下进行应力场模拟,并通过试验对模拟结果进行验证。结果表明,在砂型重力铸造下,不同的浇注速度和浇注温度的蜂窝预制体所受到的应力分布是不一样的,在浇注速度为3.5 kg/s、浇注温度为1 550℃时的预制体的受力较为均匀,在复合材料中复合效果较好,并且能够保证预制体在复合过程中有良好的结构完整度。

关键词： ProCAST 高铬铸铁 ZTAp 浇注速度浇注温度结构完整度

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表面多孔NiTi-羟基磷灰石/NiTi生物复合材料的制备与性能

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复合材料学报 2017年第7期34卷 1540-1546页

作者：栗智张磊张玉勤蒋业华周荣昆明理工大学材料科学与工程学院昆明650093 金属先进凝固成形及装备技术国家地方联合工程实验室昆明650093 云南省钛材应用产品工程技术研究中心昆明650093

利用放电等离子烧结技术制备了表面多孔NiTi-羟基磷灰石(HA)/NiTi生物复合材料,研究了烧结温度对复合材料宏观形貌、微观结构、表面孔隙特征、力学性能及体外生物活性的影响。结果表明:随着烧结温度从800℃提高到950℃,NiTi-HA/NiTi复... 详细信息

利用放电等离子烧结技术制备了表面多孔NiTi-羟基磷灰石(HA)/NiTi生物复合材料,研究了烧结温度对复合材料宏观形貌、微观结构、表面孔隙特征、力学性能及体外生物活性的影响。结果表明:随着烧结温度从800℃提高到950℃,NiTi-HA/NiTi复合材料由复杂的Ti、Ni、Ti_2Ni、Ni_3Ti、HA混合相逐渐转变为单一的NiTi+HA相,内外层界面形成稳定的冶金结合且表面孔隙率与平均孔径呈缓慢减小趋势;同时抗压强度显著提高而弹性模量变化不明显。与传统NiTi、多孔NiTi及多孔NiTi-HA材料相比,950℃温度下制备的NiTi-HA/NiTi复合材料不仅具有良好的界面结合和表面孔隙特征(孔隙率45.6%、平均孔径393μm)、较高的抗压强度(1 301MPa)、较低的弹性模量(10.2GPa)以及优异的超弹性行为(超弹性恢复应变>4%)的最佳匹配,而且还具有良好的体外生物活性。

关键词： NiTi生物复合材料放电等离子烧结显微组织力学性能体外生物活性

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