摘要：介绍了Si固溶强化铁素体球墨铸铁QT500-14的化学成分设计、合理的熔炼工艺以及铁液处理工艺,对单铸Y型试块和转向器壳体铸件本体取样分析发现,利用Si固溶强化的铁素体基体可以保证QT500-14汽车转向器壳体的基体组织和球化级别符合要求,从而满足力学性能及硬度等指标的要求。不同w(Si)量对材料组织和性能影响的研究数据显示:随着w(Si)量的增加,石墨有细化趋势,球径逐渐减小,固溶强化效果愈加明显,抗拉强度逐渐增强、韧性呈小幅下降趋势;Si在共晶转变时,有利于石墨的析出,降低石墨的尺寸,提高石墨的圆整度,减少对基体的割裂作用。

摘要：第一性原理、热力学模拟等传统的材料计算方法在高熵合金的设计中多用于合金相的预测,同时会耗费巨大的计算资源.本文以性能为导向,选用机器学习的算法建立了一个高熵合金硬度预测模型,并将机器学习与固溶体强化的物理模型相结合,使用遗传算法筛选出最具有代表性的3个特征参数,利用这3个特征构建的随机森林模型,其R^(2)达到了0.9416,对高熵合金的硬度取得了较好的预测效果.本文选用的机器学习算法和3个材料特征在固溶体强化性质方面也有一定的预测效果.针对随机森林可解释性较差的问题,本文还利用SHAP可解释机器学习方法挖掘了机器学习模型的内在推理逻辑.

摘要：微合金化技术作为一种先进的材料设计调控理念,已在钢铁和有色轻金属领域开展了大量研究与应用,具有广阔的发展前景。由于难熔金属钼和钨存在室温脆性、高温易氧化和变形抗力大等问题,限制了其在更极端环境中的应用。微合金化可在保持纯钼和纯钨基体原有特性的基础上,通过掺杂微量溶质元素对材料的组织和性能进行调控,改善其低温脆性、再结晶温度和力学性能等。根据微合金元素的种类,将其分为非金属元素和金属元素两大类,总结了难熔金属钼、钨的微合金化研究现状。概述了非金属元素Si,C,B对改善基体界面结合和力学性能的作用,及Ti,Zr,Re,Hf,K和Ⅷ族金属元素对钼、钨韧脆转变温度和力学性能的影响,梳理了其他金属元素Mg,Sn,Y和W的微量添加对钼材韧塑性的改善。分析了微合金元素在钼、钨中固溶软化、固溶强化和第二相强化机制,并对今后难熔金属钼和钨的微合金化研究与发展前景进行展望。

摘要：难熔高熵合金主要由难熔金属元素组成,其熔点通常高于1800℃,且具有高热稳定性和优异抗高温软化能力,在高温领域具有巨大的应用潜力,但是高密度导致的比强度不足和室温脆性等缺点成为其应用的阻碍。本文设计并制备了系列新型非等原子比(Ti_(35)Zr_(40)Nb_(25))_(100-x)Al_(x)(x=0,5,10,15,20)轻质难熔高熵合金,研究了Al含量对相组成、组织和力学性能的影响。X射线衍射分析表明,随着Al含量的增加,合金的相结构由无序BCC转变为有序B2。五种铸态合金具有类似的组织形貌,铸锭边缘存在一个沿着冷却方向生长的细长枝晶区域,铸锭中心区域则主要为等轴枝晶。能谱分析表明Nb元素在枝晶干偏聚,Al和Zr元素则富集在枝晶间,这是由Nb的高熔点以及Al和Zr的强键合共同决定的。室温压缩实验发现Al含量的增加导致合金的屈服强度和抗压强度均逐渐提升,但没有降低室温塑性,所有合金的室温压缩断裂应变均超过50%。

摘要：区别于传统的合金材料,高熵合金没有溶质溶剂概念的划分。多主元成分配比造成的晶格畸变、尺寸错配等使高熵合金表现出显著的固溶强化效应,因而可获得优异的力学强度。然而,经典合金固溶强化理论中关于稀释溶质的假设并不适用于高熵合金,相关强化模型无法有效预测其力学强度,这阻碍了高熵合金成分的理性设计及相关应用。近年来,基于高熵合金的成分特点,人们不断探究其固溶强化的起源,尝试建立有效的预测模型,实现合金强度的准确预测,进而指导面向性能需求的高熵合金快速设计,最终推动高熵合金的科学研究和工程应用。本文总结了高熵合金固溶强化问题的研究进展,介绍了三种典型的固溶强化模型,对比分析了各模型的建模思路、预测效果、存在问题及在高熵合金设计中的具体应用,最后对高熵合金固溶强化机制的探索、强化模型的发展及应用进行了展望。

摘要：(续上期)3.5.4失塑裂纹(DDC)直到最近,焊接结构中的失塑裂纹(DDC)被认为是比严重的焊接性问题更令人好奇的问题。随着在发电行业中为抵抗应力腐蚀开裂而设计的高Cr(25-30wt%)填充金属的引入,DDC已经演变为一个焊接性问题,这对这些焊材的制造商和用户都提出了挑战。自20世纪90年代早期开展的大量研究为阐明DDC在焊接结构中的机理做了大量的工作,现在可以通过试验和冶金特性来预测DDC的敏感性。

摘要：设计不同Ni含量的Cu-Ni-Ag合金成分,将空气熔炼加气雾化法制备的合金粉末经热压制备成合金块体,随后进行轧制及退火。结果表明:通过成分和组织优化,成功制备了具有较高强度和良好塑性的Cu-Ni-Ag合金。Cu-Ni-Ag合金的强化机制以固溶强化和位错强化为主。Ni导致Ag在合金中的固溶度降低,但固溶强化作用显著;富Ag析出相的数量随Ni含量增加而增加;Ag析出相可在晶界钉扎和阻碍位错运动,从而提高合金的室温强度。

摘要：对硅固溶强化球墨铸铁QT500-14熔炼工艺,球化处理,孕育处理以及大型铸件去应力退火等工艺方法进行了阐述,通过试验获得了铸件的机械性能对比数据和金相组织图片,总结出了硅固溶强化球墨铸铁的优点,从而实现铸件高性能,高品质,低成本,轻量化设计。

摘要：阐述硅固溶强化铁素体球墨铸铁的发展历程.其与传统球墨铸铁相比,屈服强度提高40～100 MPa、屈强比从0.55～ 0.65提高到0.75～ 0.85,断后伸长率提高7％～8％;硬度从50～80 HBW减为30 HBW,机加性能提高,更适宜精益生产;QT600-10牌号材料性能提升最为突出.针对Larker Richard陈述的硅固溶强化球墨铸铁工艺可能出现的几大难题,为实现技术转化及实现产业化提出有效建议.从高性能材料的轻量化设计角度分析,固溶强化铁素体球墨铸铁将逐渐被行业认可并得到广泛应用.

摘要：针对EN1563:2012标准中提出的牌号为EN-GJS-500-14和EN-GJS-600-10的材料性能要求,本文从化学成分的选择、铁水球化及孕育处理等方面进行了工艺研究。通过多次的试验研究标明:本文所设计的工艺不仅满足EN1563:2012中机械性能和金相组织的要求,而且可有效提高回炉料的加入量,节约生产成本,为高效化生产提供一定依据。