强磁场对Al-12.6%Si合金变质效果影响

研究了强磁场对共晶铝硅合金变质效果的影响．对共晶Al—12．6％Si合金进行Na盐变质处理,发现施加强磁场的条件下,在变质剂反应温度下保温20min,共晶硅细化,并呈现一定程度的粒状化,其变质效果明显优于不施加强磁场．760℃下延长保温时间至40min,未施加强磁场条件下的试样出现严重的变质衰退现象,施加强磁场的试样变质衰退现象相对教轻．在施加强磁场条件下,即使保温40min,其变质效果也优于不施加强磁场时保温20min时的,即强磁场具有一定的延长变质有效时间的作用．分析认为强磁场抑制对流是其中的原因之一．     

新金刚石稳定性及晶体结构模型的研究

利用碳黑催化法制备了新金刚石粉末, 并通过粉末X射线衍射(XRD)对不同时效处理后的新金刚石样品进行表征. 结果表明, 新金刚石是一种亚稳态的相, 在室温下, 随着放置时间的推移其晶体结构发生变化. 根据XRD分析和模拟的XRD图谱, 提出了用具有分数占位的“缺陷金刚石”模型来解释新金刚石结构随时间的变化规律. 在该模型中, 原子的占位数χ为0时, 为面心立方结构(FCC), χ为1时, 为金刚石结构. 密度泛函理论计算结果表明, 随χ的增加, 其结构的稳定性也增加. 可见, 新金刚石是由FCC碳向金刚石结构过渡的中间态结构.     

不同铸造方法对船用螺旋桨毂成型质量的影响

采用ZCuAl9Fe4Ni4Mn2铝青铜合金为结构材料,研究3种不同铸造方法对船用桨毂组织性能的影响。结果表明,重力铸造桨毂窗口下方有大量氧化夹渣存在;低压铸造容易获得组织致密、性能优良的桨毂,但工序较多;离心铸造可获得较为致密的桨毂断面组织,二次氧化夹渣状况较重力铸造得到明显改善,但离心转速超过150r/min时,容易产生缩孔和缩松。     

强磁场碳黑催化法制备纳米新金刚石粉

在直流恒稳强磁场(10T)作用下,以纳米铁为催化剂,碳黑为碳源,在常压和1100℃下保温100min成功地制备出了类金刚石和新金刚石,并用XRD,TEM和Raman对制备的样品粉末进行表征．结果表明,样品粉末是由纳米类金刚石粉和石墨包覆新金刚石纳米颗粒组成,纳米类金刚石粉的大小为20nm,石墨包覆新金刚石的大小为100nm．     

电场调控下合金凝固过程枝晶形貌演变同步辐射原位成像

由于金属合金的不透明性, 研究者们无法实时捕捉到金属合金凝固过程中枝晶生长的动态行为, 也无法直接观察到电流对枝晶生长行为的动态调控过程. 采用同步辐射X 射线成像技术, 实时观察到了电流对枝晶生长形貌演变的动态调控过程. 成像结果表明, 直流电流能够显著抑制枝晶生长, 并促使枝晶尖端变平,随着电流增加, 枝晶尖端发生分裂现象, 这归因于枝晶尖端的电流拥挤以及溶质富集. 脉冲电流能够显著细化枝晶臂间距并影响其凝固进程, 主要原因是周期性的脉冲电流对液固界面产生了循环的热冲击和振荡扰动所致.     

改进铸坯表面质量的电磁连续铸造研究进展

导出了钢电磁铸造的理论基础,综述了国外此课题的研究现状;发现在铸型外侧施加电磁场抑制了液体金属弯月面的变形,改变了金属液的初期凝固状态,改善了铸坯的表面质量,金属液的缓冷却凝固和润滑剂流路动压的降低被认为是改善连铸坯表面质量的主要原因。采用改变铸型结构和施加电磁场的方法,可望实现此铸造方法的工业应用。     

本科教学实验—半固态成型实验的设计

介绍了材料成型与控制工程专业本科教学实验—半固态成型实验设计,包括流槽式半固态成型实验和机械搅拌式半固态成型实验。通过使用自主设计和研制的半固态成型装置,使学生在实验过程中了解半固态成型的特点,观察半固态铸件的凝固组织。本实验丰富了大连理工大学材料科学与工程学院材料成型与控制工程专业本科实验体系,也为国内其他高校本科实验教学中类似实验的开设提供了参考。     

激冷型界面气隙的研究

用方形水冷铜型和铸铁型测试铸件－铸型界面气隙形成的时间；研究铝液压头高度Ｈ和铸型形状及表面粗糙度对气隙形成的影响。形成气隙需要的时间和坯壳厚度随 Ｈ的增加而增加；在铸铁型中，当 Ｈ＞２００ｍｍ时，二者随 Ｈ变化不大。在方形水冷铜型中，由于气隙的作用，坯壳表面角部和中部的温差由负到正，最后又变为负值；角部附近和中部的壳厚比也从大到小，然后又变大。铸型内表面的粗糙度影响形成气隙的时间，但不影响形成气隙时的壳厚。     

旋转磁场对Zn-7Cu-0.25Mn合金水平连铸坯组织性能的影响

对Zn-7Cu-0.25Mn合金在有无旋转磁场下水平连铸坯横截面宏观组织、微观组织的形貌及铜元素的分布进行比较分析,探讨旋转磁场对Zn-7Cu-0.25Mn合金水平连铸坯组织和性能的影响。结果表明,当拉坯速度保持为53.3mm/min时,施加频率为30Hz、电流强度为100A的旋转磁场,可以消除铸坯因为重力作用导致下部凝固速度大于上部凝固速度、最终凝固位置偏离中心线上移的现象;旋转磁场对水平连铸坯的凝固组织具有明显的细化作用,并且使铸坯的铜偏析现象得到明显改善;施加旋转磁场后铸坯的平均硬度较施加前略有提高。     

AlSi/AlMn双金属复合材料制备试验研究

在自行设计和制造的双金属复合材料连铸设备上,通过工艺参数的合理配置,成功制备出尺寸为150mm×120mm×100mm的AlSi/AlMn双金属复合材料铸坯。分析了复合铸锭的宏观和显微组织、界面附近的元素成分以及界面结合强度和硬度分布。结果表明,复合界面为冶金结合,所制备复合材料的微观组织与化学成分分布及硬度之间有良好的对应关系。