钼铼合金组织与性能调控研究进展

摘要:为明确铼元素对钼基合金组织与性能的作用规律,系统比较了固-固、固-液和液-液3种掺杂工艺,并分析了不同铼含量对合金力学性能、微观结构及核环境下行为的影响。研究表明:随着铼含量增加,合金强度显著提高,Mo-51Re室温抗拉强度达1252MPa。在10%~41%(质量分数)Re含量内的钼铼合金延伸率达到了35%~45%,其中低铼合金(铼含量2%~15%,质量分数)硬度约164HV,高铼合金(铼含量30%~50%,质量分数)的硬度可达300HV以上。铼的加入促使位错类型由刃型主导向混合型转变,晶粒尺寸随铼含量增加而细化,Mo-42Re平均晶粒为20~25μm,铼含量超40%(质量分数)时孪晶显著增多。在450~800℃中子辐照条件下,低铼合金(铼含量2%~15%,质量分数)表现出更优的辐照适应性。本研究为钼铼合金在极端工况下的成分设计与工艺选型提供了依据。

高热稳定性石墨烯包覆细晶铜复合材料的研制

摘要:金属铜较差的热稳定性导致其应用受限。本研究采用化学气相沉积法(CVD)在晶粒直径约为1μm的细晶铜表面生长石墨烯, 成功制备了石墨烯包覆细晶铜复合材料。研究结果显示:细晶纯铜的晶粒尺寸随着烧结温度升高而增大,由600℃时的2.03μm增加至1000℃时的18.2μm,且硬度由600 ℃时的91.56HV降至1000℃时的27.64HV;在不同烧结温度下,石墨烯包覆细晶铜复合材料的晶粒尺寸稳定在1.25~1.35μm,硬度保持在83.96~100.63HV。该结果表明,石墨烯包覆的细晶铜复合材料展现出比细晶纯铜更优异的热稳定性,这是因为铜颗粒表面石墨烯的包覆有效抑制了铜原子的扩散。此外,对石墨烯包覆细晶铜复合材料拉拔得到的复合导线进行了性能测试,结果表明:与细晶纯铜相比,其硬度提升了53.9%,抗拉强度增加了12%,延伸率提高了29.8%,而电阻率降低了6.8%。该研究为高热稳定性铜基复合材料的研制提供了新的思路。

骨螺纹成形器械及骨螺钉稳定性进展研究

摘要:骨折是骨外科常见的疾病之一,骨折内固定术是治疗骨折的主要手段。患者低骨密度、手术过程的先导孔及螺纹孔质量不佳、选用不合理的骨螺钉结构及表面特性都将引起骨螺钉松动失稳,最终导致骨折固定术失败,并且二次手术给患者带来更多的损伤,同时也增加医生的工作强度。因此,充分了解骨螺纹孔成形过程及成形器械结构设计优化对骨螺钉稳定性的影响因素,为提高临床骨折内固定的稳定性提供新的思路,对于提高人民群众的健康水平和生活质量有着重要的价值。本文在总结骨螺钉和医用丝锥结构的基础上,综述骨螺纹成形器械的设计准则、结构特性、材料特性、表面改性、切削机理和结构设计等对骨螺钉稳定性影响的研究进展,指出骨螺钉稳定性的相关研究存在的主要科学问题和未来研究方向。

三维不平整海床条件下深海立管总体性能及管沟演化

摘要:深水立管在三维不平整海床条件下的总体性能是其设计分析中的关键问题之一,触地段由于土体刚度弱化以及管沟发展的影响,极易引发应力集中而加剧疲劳损伤,是影响立管服役安全的核心敏感区。基于绝对节点坐标法提出了深海立管的多介质耦合建模方法,综合考虑三维海床地形、管沟变化与平台六自由度运动,并结合非线性管-土接触和波流荷载计算方法,系统模拟了立管触地段复杂的非线性动力响应并分析其疲劳特征,结果表明:该方法在复杂海床边界与强几何非线性条件下具有良好的稳定性和适应性;不平整海床和极端海况会显著放大触地点及悬跨段的弯矩、应力和疲劳损伤,且地形起伏越剧烈,响应差异越明显;管沟宽度与深度呈不规则变化特征,地形坡度与立管偏移叠加作用会使管沟宽度初期发展表现出非对称偏向。研究结果为复杂地形海域中深水立管的设计优化、管沟控制及寿命评估提供了参考。

钢网格支撑钢框架抗震性能研究

摘要:文中提出了一种钢网格支撑钢框架结构,分析了该结构在单调荷载与循环荷载作用下的力学性能。结果表明:单调荷载作用下,钢网格支撑钢框架的承载力较人字形支撑钢框架的承载力提升约50%,初始刚度显著提高;循环荷载作用下,该结构滞回曲线更饱满,耗能系数更高。结构层间位移角小于1/50 时,钢梁与支撑连接处的竖向位移较小,最大值为11.35 mm,支撑未发生平面外失稳;层间位移角大于1/50 时,钢梁与支撑连接处的竖向位移快速增大。参数分析表明:圆筒节点的肋板高度与厚度对钢网格支撑钢框架的单调加载承载力、滞回承载力、承载力退化水平及耗能系数影响显著,而内、外圆筒厚度的影响相对较小。

新能源汽车电池盖一体化压铸模具设计

摘要:新能源汽车电池盖作为超大型一体化压铸件,尺寸大,壁薄,深腔区域多,铸造工艺要求高。采用成熟方案和经验公式设计流道布局。结合压铸工艺参数,基于多次迭代进行模流分析,借助抽真空方案,达到最佳填充效果,铸件气孔率从3%~5%降至0.5%,抗拉强度提升15%~20%。采用模具加热冷却结构布置方案,借助CAE仿真温度分布,集成水温机、油温机和点冷机交互控制,利用红外线成像技术实时监控,最大程度实现模具热平衡。根据X射线探伤和多组铸件测试结果显示,产品内部缺陷检测合格率达到98%。

3D打印碳化硅陶瓷制备及力学性能研究进展

摘要:碳化硅陶瓷具有良好的化学稳定性和优异的耐腐蚀性,可替代传统金属换热器,进而被应用于热风炉、焦炉等工业窑炉。然而,传统的制备工艺存在精细化程度低、制备成本高及生产效率低等问题,制约了碳化硅陶瓷的大规模应用。随着增材制造(3D打印)技术的快速发展,这一成型方式为制备高性能碳化硅陶瓷提供了新途径。本文聚焦碳化硅陶瓷用3D打印成型技术,系统探讨了不同打印方式中浆料配方、制备工艺、后处理技术及设备参数对材料力学性能的影响,指出了当前制备技术的局限性,并对未来发展方向进行了展望。

外加能场辅助快速沉积高熵合金的研究进展

摘要:近年来,以多组元近等比混溶为特点的高熵合金在工业生产、资源开发及航空航天等多个领域展现出较大的应用潜力。基于快速沉积技术在常规金属零部件表面制备高熵合金涂层可有效提高零部件表面服役性能。然而,快速沉积过程中热输入高、急热骤冷等特性导致成形高熵合金的微观组织缺陷及残余应力大的问题仍需进一步解决。在快速沉积过程中引入磁场、电场等外能场,改善成形过程中熔池流动、温度梯度等,可有效提高成形高熵合金的性能。介绍了磁场、超声场及电场等不同外加能场辅助的高熵合金快速沉积制备技术的工作原理,着重分析了能场辅助下快速沉积制备的高熵合金微观组织及性能,并阐述了外加能场对高熵合金组织状态和性能的调控机理,最后对外加能场辅助快速沉积制备高熵合金的研究趋势进行了展望。

高精度铜带轧制工艺及润滑的应用、特性与管理分析

摘要:随着高精度铜带在5G 通信、动力电池、消费电子产品等高端领域的应用日趋广泛,市场对其表面质量的要求也愈发严苛。轧制过程中的润滑处理可显著改善铜带表面质量,因此,轧制润滑油的选型与维护已成为行业关注的焦点。简要介绍了高精度铜带的轧制工艺流程与核心工艺要点,重点阐述了高精度铜带轧制过程中的润滑技术,具体包括轧制润滑油的作用机制,深入分析了润滑油在降低轧制力、控制轧制温度以及减少界面摩擦方面的作用机制;系统总结了轧制润滑油需具备的关键性能、常用油液种类及润滑油的维护管理策略;最后展望了轧制润滑油未来朝着绿色环保化、配方个性化定制及管理智能化方向发展的趋势。