最新刊期

    2010 30 5

      试验研究

    • 毛卫民,朱达平,张佳宾,姚景文
      2010, 30(5): 393-395.
      摘要:利用低过热度浇注和弱电磁搅拌方法制备了半固态ZL201A铝合金浆料,浇注温度分别为678、663、648℃,利用光学显微镜观察了不同条件下的浆料组织。试验结果表明,随着浇注温度的降低,半固态ZL201A铝合金浆料内部组织中的初生α-Al由蔷薇状向球状转变,晶粒尺寸逐渐变小,分布更均匀。同时,浆料边缘和底部组织中的初生α-Al的形貌由粗大的枝晶向蔷薇状转变。对于半固态ZL201A铝合金浆料的制备,较佳的浇注温度为663℃。电磁搅拌均匀了ZL201A铝合金液的温度场,加大了同时凝固的区域,细化了初生α-Al晶粒;同时结晶潜热的集中释放有助于蔷薇状初生α-Al的根部熔断,加速了球状初生α-Al的形成。  
      关键词:半固态;浇注温度;电磁搅拌;ZL201A铝合金;显微组织   
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      发布时间:2023-12-18
    • 邹茂华,刘昌明,王雪峰,王开
      2010, 30(5): 396-399.
      摘要:对过共晶铝合金颗粒增强复合材料在不同的工艺条件下(即不同的浇注温度、模具温度和离心机转速)成形的5个铸件在铸态、T4态和T6态的金相组织、耐磨性和硬度进行对比分析,以得到最适合做制动盘的材料和成形工艺。研究结果表明,Al-21Si-5Mg-1Cu-1Ni-0.2Ti-0.4Mn材料在浇注温度为757℃、模具温度为100℃和离心机转速为400r/min条件下浇注,并进行T6处理后,可得到硬度(HRB)为89.6和耐磨性较好的材料,可用于制作制动盘。  
      关键词:颗粒增强复合材料;离心铸造;制动盘   
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      实用研究

    • 于赟,李小平,李建国
      2010, 30(5): 400-402.
      摘要:采用热阻计算的方法建立了气膜结晶器的传热模型,探讨了石墨环与结晶器间热阻对结晶器传热和结晶器内温度分布的影响,分析了石墨环各种安装工艺对结晶传热和石墨环工作温度的影响,提出了气膜连铸结晶器结构设计新方法。结果表明,石墨环与结晶器间热阻增大,石墨环的工作温度升高,导致工艺稳定性降低;间隙配合会使润滑油固结在石墨环表面,导致石墨透气性降低,无法形成气膜。试验验证了理论分析结果。  
      关键词:气膜;连续铸造;传热;热阻   
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    • 曹凤红,龙思远
      2010, 30(5): 403-407.
      摘要:研究了不同的稀土含量(富Ce和Mg-Nd中间合金)对AZ61镁合金在热挤压变形过程中显微组织和力学性能的影响。结果表明,在加入1%~4%的混合稀土后,铸态AZ61镁合金组织中的β相明显减少,铸态组织晶粒得到细化,大部分的Ce,Nd与Al结合生成高熔点、高稳定性的稀土相Al4Ce或者Al4Ce和Al3Nd稀土混合相,并呈针状、棒状或者不规则块状分布于晶界或晶粒内部,同时各试验合金中均不同程度分布有不规则的块状α-Al8Mn5相;在热挤压过程中,Al4Ce或者Al4Ce和Al3Nd稀土混合相阻碍晶粒或亚晶粒长大,使晶粒较铸态组织变细,合金力学性能随稀土含量的增加有所提升,但由于稀土相较粗大,割裂晶界及晶粒间的结合力,使其性能大幅度下降;铸态AZ61+xRE各试验合金均为脆性断裂机制,挤压态AZ61合金断裂方式属于以韧性为主的韧脆混合断裂,含稀土挤压态合金中分布有塑性特征的韧窝,但主要以解理断裂为主。  
      关键词:镁合金;稀土;热挤压;显微组织;力学性能   
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      发布时间:2023-12-18
    • 李英杰,张秀芝,李锋,陈立佳
      2010, 30(5): 408-411.
      摘要:试验研究了经过不同道次和路径等通道转角挤压的Mg-1Zn-2Nd合金的硬度及其在不同应变速率和试验温度下的力学性能,观察分析了等通道转角挤压Mg-1Zn-2Nd合金的拉伸断口形貌。结果表明,等通道转角挤压Mg-1Zn-2Nd合金在不同试验温度下的伸长率和屈服强度与挤压道次和路径以及所采用的应变速率密切相关;而且经过不同道次和路径等通道转角挤压的Mg-1Zn-2Nd合金在拉伸加载条件下呈现典型的韧性断裂特征,采用4道次路径C等通道转角挤压的Mg-Zn-Nd合金在300℃时的伸长率最大为381.8%。  
      关键词:镁合金;等通道转角挤压;伸长率;屈服强度   
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      发布时间:2023-12-18

      计算机应用技术

    • 应富强,万志国,邢小锋
      2010, 30(5): 411-413.
      摘要:以某铝合金汽车轮毂为研究对象,运用铸造有限元分析软件,对其进行了挤压铸造数值模拟。研究了填充和凝固过程中温度场的分布,预测了在此过程出现的缩孔、缩松缺陷位置。模拟结果显示,轮毂中心部位容易产生缩孔、缩松,因此将双重挤压铸造补缩位置设置在轮毂中心部位。计算补缩力时采用屈服准则分析并得出补缩力的经验公式,然后对轮毂进行双重挤压模拟,最终确定补缩力的大小。  
      关键词:挤压铸造;补缩;数值模拟   
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    • 晋艳娟,崔小朝,张柱,张俊婷
      2010, 30(5): 414-417.
      摘要:借鉴板带铸轧立坯之前的跑钢过程,提出了一种低过热度强迫浇注连铸技术,即通过旋转的冷却辊将液态金属冷却,并强迫其注入结晶器,以降低钢水的过热度,起到提高传热效率和改善铸坯内部组织的目的。运用流体力学分析软件,对低过热度浇注和普通浇注结晶器内钢水充型过程进行动态模拟,得到了充型过程的速度分布图和不同时刻的温度分布图。结果表明,双辊冷却低过热度浇注在充型过程中可以降低钢水过热度,加快结晶器内钢水的凝固。  
      关键词:双辊冷却;低过热度;方坯连铸;温度场;凝固   
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      发布时间:2023-12-18

      半固态加工

    • 张鹏,李元东,曲俊峰,邢博
      2010, 30(5): 417-420.
      摘要:采用新型自孕育流变铸造法,研究了自孕育流变铸造法及熔体处理温度对ZL101合金组织的影响。结果表明,自孕育流变铸造能有效细化组织,晶粒尺寸主要分布在25~49μm范围内,平均等效圆直径为37μm。熔体处理温度为710℃时孕育剂加入量为5%,导流器倾斜角为45°时达到最好细化效果。经分析认为,孕育剂的加入促进了初生α-Al相的形核,而导流器的剪切和激冷作用促使树枝晶破碎形成新的形核质点,两方面的作用使金属凝固时存在大量的晶核,从而细化了组织。  
      关键词:ZL101铝合金;自孕育法;半固态;组织细化   
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      发布时间:2023-12-18

      压力铸造

    • 葛春东,王淑清
      2010, 30(5): 421-423.
      摘要:应用Anycasting软件,对Dmax油底壳压铸成形过程进行了模拟。通过观察铝液的填充过程,以及不同浇注方案铸件充型过程的分析和可能产生的铸造缺陷的预测,确定了铝液从铸件两侧同时填充的浇注系统设计方案,经实际生产验证获得了较好的效果。  
      关键词:铝合金;压铸;浇注系统;模拟分析   
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      发布时间:2023-12-18
    • 朱汝城,李杨德,王成勇,刘全坤
      2010, 30(5): 424-426.
      摘要:采用PROCAST软件,对铝合金压铸成形工艺进行数值模拟,得到压铸过程中模具的温度场、应力场及模具的热疲劳分布云图。选取实际生产中容易出现热疲劳的两个工艺特征区进行了模拟结果分析,对比研究了"T"型浇注系统和"梳"型浇注系统,得出"梳"型浇注系统为该铸件较佳的浇注系统,验证了该优化设计对减少模具的热疲劳、提高模具使用寿命的可行性。  
      关键词:热疲劳;数值模拟;压铸模;应力场;温度场   
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    • 王名涌,田福祥
      2010, 30(5): 427-429.
      摘要:根据铝合金放大镜框的特点,设计了放大镜框压铸模。论述了压铸模结构特点和工作原理。该模具一模两腔,矩形截面侧浇口浇注,收缩型芯内抽芯和旋转型芯脱螺纹。成形铸件孔壁环形凹槽的型芯由6个大扇瓣块和6个小扇瓣块组合而成,通过大、小扇瓣块相对运动,使12扇瓣块径向内移,实现环形凹槽抽芯。同时利用开模力,通过齿轮-齿条传动,使横向螺纹型芯旋转脱螺纹。模具结构紧凑,工作可靠,操作方便,生产效率高,生产的铸件精度高。  
      关键词:旋转脱螺纹;压铸模;齿轮-齿条机构;螺纹型芯;型芯拼块;收缩型芯   
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      发布时间:2023-12-18

      消失模及V法铸造

    • 李海涛,朱永长,孙鹏飞
      2010, 30(5): 429-431.
      摘要:针对一些工厂实际生产状况,分析了铸铁件消失模铸造生产中常见的"白色缺陷"(铸型损坏、粘砂、光亮碳缺陷、气孔和夹渣、塌箱、冷隔、皱皮、针刺等缺陷),并对这些常见缺陷提出了一些相应的解决措施。  
      关键词:消失模铸造;常见缺陷;解决措施   
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      精密铸造

    • 吕三雷,张恩平
      2010, 30(5): 432-433.
      摘要:阐述了采用Pro/E软件进行复杂熔模铸件的开发流程,对铸件的三维模型设计、快速原形制造、石膏型铸造、模具设计进行了介绍。采用Pro/E软件进行铸件开发可有效缩短开发周期,提高设计质量和铸件质量。  
      关键词:Pro/E;复杂熔模铸件;石膏型铸造模具   
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      发布时间:2023-12-18
    • 齐兴新,闵小俊,李文俊
      2010, 30(5): 434-437.
      摘要:研究了一种低成本的熔模铸造用热芯盒成形的型芯。该型芯采用呋喃树脂作为常温粘结剂;另加入液态磷酸二氢铝,该组分起到了树脂固化剂和高温粘结剂的双重作用;并辅助采用低温浸渍强化处理。根据树脂砂芯焙烧前、焙烧后和高温残留强度等指标,采用正交试验对作为影响因素的树脂种类、树脂加入量、原砂粒度、磷酸二氢铝加入量、型芯浸渍强化次数进行了优化筛选。结果发现,树脂含量为2%~3%,磷酸二氢铝含量为2%~4%的工艺配方较为实用,然后用筛选出的较优的工艺配方制作型芯,并进行了铸件浇注试验。结果表明,这种型芯不需单独焙烧,同时也具有成本较低以及非常出色的残留型芯溃散性等优点,其残留强度为3.45~5.00MPa,能够满足形状较简单、难度不大的熔模铸造型芯的要求。  
      关键词:熔模铸造;型芯;磷酸二氢铝;热芯盒;呋喃树脂   
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      复合材料

    • 王传廷,马立群,尹明勇,丁毅,张华,陈育贵
      2010, 30(5): 438-440.
      摘要:采用机械搅拌法制备了不同SiCp含量Al基复合材料,研究了搅拌参数对颗粒分布的影响。通过SEM和XRD对SiCp在基体中的分布及复合材料的物相成分进行了分析。结果表明,搅拌桨直径为60mm,叶片倾角为30°,搅拌速度为680r/min时制得的复合材料,其SiCp分布均匀且无明显气孔生成。在慢冷条件下浇注的复合材料无明显颗粒沉降现象发生。物相分析显示有MgAl2O4、Mg2Si生成,没有发现有害界面反应产物Al4C3。  
      关键词:SiCp/Al复合材料;搅拌铸造;颗粒分布;SiCp   
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      发布时间:2023-12-18
    • 毕双绪,宋延沛,王云飞
      2010, 30(5): 441-443.
      摘要:通过离心铸造法获得了WCp/Fe-C再生复合材料圆环铸件,利用光学显微镜、扫描电镜、EDAX电子能谱仪及X射线衍射仪分析了再生复合材料组织中增强相的分布、形态及基体组织。结果表明,在试验条件下,圆环试样组织中WCp沿径向偏聚于外侧,形成由表面10~15mm厚的WCp/Fe-C复合材料工作层和芯部Fe-C合金基体层组成的复合结构试样。通过对比发现,离心转速越大,WCp向工作层偏聚的趋势就越大。环形试样工作层组织中,大量未溶WCp均匀地分布于贝氏体基体中,并有少量枝状碳化物析出;在中间过渡层中,WCp体积含量急剧下降,并出现细小的WCp层;在芯部Fe-C合金贝氏体基体上,原位析出短杆状碳化物及网状碳化物,并含有少量球状石墨。  
      关键词:离心铸造;再生复合材料;微观组织分析;废旧复合材料;重熔   
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      发布时间:2023-12-18
    • 黄宏军,袁晓光,贾真,杨俊友
      2010, 30(5): 444-446.
      摘要:利用有限元分析软件模拟计算了Cu-Al-Cu复合板参数对导电性能的影响。模拟结果表明,在加载一定的情况下,Cu-Al复合板的导电性随着铜层厚度的增加而提高,Cu层厚度超过0.5mm,Cu层厚度变化对复合板阻抗影响很小;当Cu-Al复合板宽度保持一定时,随着复合板厚度的增加,复合板的阻抗呈明显的下降趋势,但复合板厚度的增加对复合板导电性能的影响越来越小;当Cu层厚度保持一定时,随着复合板厚度的增加,复合板的阻抗逐渐减小,随着复合板宽度的增加,厚度对其复合板阻抗的影响也越来越小。  
      关键词:Cu-Al复合板;母线排;复合板形状;导电性能   
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    • 刘鼎
      2010, 30(5): 446-449.
      摘要:试验采用双流浇注半连续铸造方法,在自行设计的半连续铸造装置上制备了3003/4004铝合金板坯复层材料。分析了所制备合金的成分、显微组织和力学性能。结果表明,采用半连续铸造制备3003/4004板坯可以实现不同合金成分在界面两侧的均匀分布;合金的硬度与成分分布和显微组织之间具有良好的对应关系,界面结合强度较高。  
      关键词:3003/4004材料;复层材料;半连续铸造   
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      发布时间:2023-12-18

      定向凝固

    • 胡鹏,赵志龙,陶建东,苏建,刘华泽
      2010, 30(5): 450-452.
      摘要:纯铝定向凝固过程加以高密度脉冲电流处理,研究了脉冲峰值电流密度对定向凝固组织的影响。随着脉冲电流密度的增大,定向凝固组织经历了由柱状晶→胞状晶→发达的枝晶→柱状晶3个演化阶段。基于感应磁场与脉冲电流的耦合作用,从电磁流体力学方面分析了高密度脉冲电流对凝固组织形成的作用机制。高密度脉冲电流在金属熔体内感生高频振荡磁场,并感生动态径向电磁压力,影响凝固界面上方金属液流场分布与金属凝固前沿的温度梯度,并对枝晶臂有冲刷作用,从而改变凝固组织形态。  
      关键词:脉冲电流;定向凝固;枝晶间距;感生电磁力;电磁流体力学   
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      轻有色合金

    • 章国伟,郭安振,陈伟,辛海鹰,秦占明,翟景,马力,陈刚
      2010, 30(5): 453-455.
      摘要:研究了不同挤压温度、不同冷却方式、不同时效机制对7075铝合金件组织与性能的影响。结果表明,挤压温度由420℃提高到470℃,空冷后进行固溶时效处理,合金的抗拉强度从670MPa提高到775MPa,伸长率由3%提高到8%;而该合金在470℃挤压完后水冷至室温,之后进行固溶时效处理,合金的抗拉强度达到745MPa,伸长率达到6%;该合金在470℃挤压完后水冷至室温,之后直接进行时效处理,则合金的抗拉强度为550MPa,伸长率为5%。  
      关键词:喷射沉积;挤压;固溶时效;抗拉强度   
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    • 陈长江,王渠东,尹冬弟
      2010, 30(5): 455-458.
      摘要:采用Mg-11Y-5Gd-2Zn-0.5Zr镁合金重力铸造发动机活塞,确定了浇注温度、模具温度、热处理工艺等参数。对镁合金活塞本体的组织研究表明,原始铸态合金组织中有大量的第二相分布于晶界处,经过固溶和时效热处理,在晶界处析出大量的层片状析出相。在时效态,活塞裙部的硬度(HV)达到131.4;活塞顶部的高温抗拉强度大,在350℃时的抗拉强度为161.9MPa;在250℃、80MPa条件下经过100h镁合金活塞材料的蠕变变形量只有0.428%;Mg-11Y-5Gd-2Zn-0.5Zr镁合金活塞的密度为1.995g.cm-3,100℃时比热容为850J.kg-1.K-1,室温热导率为23W.m-1.K-1,20~100℃的线膨胀系数为25.6×10-6K-1。  
      关键词:Mg-11Y-5Gd-2Zn-0.5Zr镁合金;活塞;力学性能;物理性能   
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    • 黄芳亮,彭继华,唐小龙,杜日升
      2010, 30(5): 459-462.
      摘要:A356合金重熔过程中通过混合添加适量Sr、RE来改善合金的微观组织结构。采用金相分析、X射线衍射分析(XRD)及力学性能测试等试验方法,分析了Sr、RE混合添加对合金的初晶晶胞特征参数、共晶Si相形貌和力学性能的影响。研究发现,A356合金重熔过程中,Sr、RE混合添加能够强化合金的细化效果及共晶Si相的变质效果。Sr、RE的添加,能够大幅度提高合金的综合力学性能,合金抗拉强度由变质前的153MPa提高到变质后的252MPa,伸长率由不足5%提高到超过13%。  
      关键词:A356铝合金;晶粒细化;Si相变质;拉伸力学性能   
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      发布时间:2023-12-18
    • 刘铭,程和法,黄笑梅,杨俊,肖志玲
      2010, 30(5): 462-464.
      摘要:研究了用可溶石膏型预制块制备低密度开孔泡沫铝的工艺及其压缩性能。采用聚氨酯网状海绵为母体材料制备可溶石膏型预制块,并分析了MgSO4和铝矾土的加入量对石膏型预制块可溶性和抗压强度的影响。采用预制块加压渗流的方法制备低密度开孔泡沫铝,研究了渗流工艺参数的控制方法,并对制备的泡沫铝进行了压缩试验,研究了其压缩力学行为,结果表明,所制备的低密度开孔泡沫铝压缩过程表现出3个明显的阶段,即弹性段、塑性坍塌段和密实段,而且应力-应变曲线在塑性坍塌段表现出明显的波动特征。  
      关键词:开孔泡沫铝;聚氨酯网状海绵;可溶石膏型;准静态压缩   
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      发布时间:2023-12-18
    • 丁超,刘源,李言祥
      2010, 30(5): 465-468.
      摘要:从热分析角度研究Al-3B对Al-7Si的晶粒细化作用,B对Al-7Si晶粒细化的最佳加入量为0.03%。考察了Al-3B对不同Si含量亚共晶铝硅合金的晶粒细化作用,B对高硅含量亚共晶铝硅合金的晶粒细化效果更好。分析了B对亚共晶铝硅合金的细化机理,认为Al-B共晶理论可以有效解释试验现象。  
      关键词:Al-3B;Al-Si合金;晶粒细化;热分析   
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      发布时间:2023-12-18
    • 戚元臣,张鹏,李卫
      2010, 30(5): 469-471.
      摘要:采用粉末冶金制备了多孔钛材料,通过微弧氧化在多孔钛表层生成了含Ca和P的TiO2膜层。探讨了等静压压力对钛材料密度和杨氏弹性模量的影响;研究了微弧氧化膜层的形貌、相组成及其生物活性。结果表明,降低成形压力可有效降低多孔钛的密度和弹性模量;微弧氧化在300V电压时膜层表面粗糙多孔,主要由锐钛矿构成,锐钛矿较难有效诱导磷灰石沉积。  
      关键词:多孔钛;粉末冶金;弹性模量;微弧氧化;生物活性   
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      发布时间:2023-12-18
    • 王海珍,张奎,李兴刚,李永军,马鸣龙,何兰强
      2010, 30(5): 472-475.
      摘要:利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射、拉伸试验等方法,研究了固溶处理和挤压对Mg-6Y-7RE-0.4Zr合金显微组织和力学性能的影响,以及挤压后合金的高温力学性能。结果表明,铸态合金组织主要由α-Mg基体和Mg24Y5、Mg12RE相组成,经过固溶处理(500℃×8h)之后,Mg-Y相基本消失,Mg-RE相仍有部分存在于晶界处;室温条件下,挤压后合金塑性有了大幅度提高,抗拉强度由156MPa提高到260MPa,且出现了明显的屈服特征,屈服强度为220MPa,伸长率由0.5%提高到7.0%;高温条件下,低于250℃时挤压态合金仍保持与室温条件下相当的力学性能,300℃时强度有所降低,伸长率大幅度提高,σ=215MPa,σ=164MPa,δ=20.5%。  
      关键词:Mg-6Y-7RE-0.4Zr镁合金;固溶处理;挤压;显微组织;力学性能   
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      发布时间:2023-12-18
    • 李志华,蔡彬,刘强,钱华丽
      2010, 30(5): 476-480.
      摘要:研究了Al-xSc-0.04Zr(x=0,0.1,0.2、0.4)合金时效强化行为和导电性,发现只有当Sc含量高于0.2%时,合金才具有较小的晶粒尺寸和显著的时效强化效应。合金的最佳时效强化温度区间为280~380℃。在均匀化态,随着Sc含量的增加,Al-Sc-Zr合金电阻率增加,电阻温度系数降低;380℃时效导致合金电阻率显著降低。综合结果表明,Al-0.2Sc-0.04Zr合金最有可能成为新型超耐热铝合金导线材料,其时效后的屈服强度和抗拉强度分别为80和140MPa,电阻率在20℃仅比高纯Al高2.6%,而且随着温度升高,该差别还会逐渐减小。  
      关键词:Al-Sc-Zr合金;时效;拉伸性能;电阻率;晶粒尺寸   
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      发布时间:2023-12-18

      重有色合金

    • 李文兵,高卫明
      2010, 30(5): 481-484.
      摘要:研究了各种高强高导铜合金在400℃和500℃的空气中的周期氧化行为。结果表明,几种高强高导铜合金的抗氧化性的高低顺序为:Cu-Zr-As、Cu-Zr-Cr、Cu-Zr-Te、Cu-Te、Cu-Te-La、Cu。经XRD分析表明,氧化皮主要由Cu2O和CuO组成。Zr、Cr、As和Te通过不同机制提高了Cu的抗氧化性能。  
      关键词:高强高导铜合金;抗氧化性能;氧化层   
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      发布时间:2023-12-18
    • 胡丽,曾明,张业明,刘新刚,沈保罗
      2010, 30(5): 485-487.
      摘要:以纯Sn、纯Bi、纯Cu制得Sn-Bi和Sn-Bi-Cu合金。通过压入蠕变试验得到两种合金的蠕变曲线,总结了压入蠕变随着载荷和温度的变化规律。利用X射线衍射和扫描电镜对合金的物相组成和蠕变前后的显微组织进行分析,研究了Cu元素对Sn-Bi合金压入蠕变性能及显微组织的影响。结果表明,添加Cu元素可提高Sn-Bi合金焊料的抗蠕变性能。蠕变前,Sn-Bi合金中析出相为独立存在的颗粒状Bi,加入Cu后有块状的Cu6Sn5和发亮的少量颗粒状Bi析出;蠕变后,Sn-Bi合金中析出的Bi相变得细小并弥散分布于基体中,添加Cu后的合金中由于发生再结晶,块状析出相边缘变得光滑且有小块状Cu6Sn5,但含Bi的析出相几乎没有了。  
      关键词:无铅焊料;显微组织;压入蠕变性能;Cu;Sn-Bi合金   
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      发布时间:2023-12-18

      海外文献速报

    • 2010, 30(5): 491.
        
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