简介:原材料价格的上涨和竞争的日趋激烈,迫使锻造业企业为缩短新产品设计周期、降低成本,不断积极地研究和采用新技术和新工艺。辊锻是目前国内外广泛采用的塑性成形工艺,具有生产效率高,节约材料,金属流线好,模具使用寿命高等优点。但金属材料的热加工过程是十分复杂的高温、动态过程,过程开放性差,坯料在旋转的上下辊之间的模具中变形且存在前滑和后移。汽车前轴是汽车传动系统的重要零件之一,前轴形状复杂,承受冲击性负荷,因此对其强度、刚度及疲劳寿命要求很高。中国重汽集团锻造厂载重卡车和大型客车的前轴都必须采用模锻成形的锻件,以保证材质的强度和疲劳寿命指标。
简介:建立一种有效修正相场模型来模拟小平面枝晶生长形貌。通过该模型分别研究网格大小、各向异性值、过饱和度及不同重对称性对小平面枝晶生长形貌的影响。结果表明,随着时间的推移,晶核生长为六重对称性的小平面形貌。当网格尺寸大于640×640时,小平面形貌不受模拟网格大小的影响。随着各向异性值的增加,小平面枝晶的尖端速度增大到一个饱和值后再逐渐降小。随着过饱和度的增加,晶核从一个圆形演化为发达的小平面枝晶形貌。根据Wulff理论和对应的小平面对称性模拟形貌图,证明所提出的模型是有效的,并能够拓展到任意重对称性的晶核生长的模拟。
简介:研究了Sb^3+-OH^--Cl^-体系中配位溶解-沉淀平衡的理论模拟和实验验证,包括SbOCl、Sb4O5Cl2和Sb2O3的水解沉淀过程。对不同配体浓度、不同pH值条件下的锑离子平衡浓度进行理论计算及实验验证,同时分别从溶解平衡和物质转变吉布斯自由能的角度对沉淀产物进行理论分析,并开展验证实验。结果表明,实际锑离子平衡浓度大于理论计算的浓度,其中理论计算的锑离子最小平衡浓度在pH值4.6时为10^-10.92mol/L,而实验验证结果表明在pH值5.1时最小平衡浓度为10^-3.8mol/L。在一定pH值条件下可以得到不同沉淀产物,无论是在理论计算或是验证实验中均不存在SbOCl,验证实验中得到了产物Sb8O11Cl2-H2O。
简介:采用分子动力学方法研究氢氧化镁的力学性能和点缺陷能,而对体相和表面所含点缺陷的微观电子结构采用第一性原理进行研究。结果表明,根据缺陷能分析,阳离子间隙和置换缺陷非常容易产生,因此对于氢氧化镁通过引入其他阳离子进行改性相对容易。高的OH键(OHSchottky缺陷)或H键(H的Frenkel缺陷和Schottky缺陷)提高了氢氧化镁脱水过程所获得熵的能垒,从而提高了氢氧化镁的分解温度,这是氢氧化镁能够满足填充型阻燃添加剂的要求本质原因之一。建立了氢氧化镁MD模拟的势能模型,通过模拟计算揭示了氢氧化镁晶体结构与力学性能的关系。为了获得具有较好机械加工性能的添加型阻燃剂,应选薄层状氢氧化镁。确定了含点缺陷氢氧化镁的电子结构。揭示了离子掺杂对氢氧化镁晶体的影响机制,为掺杂离子的选择提供了理论指导。
简介:基于建立的新型三维仿真模型,采用分子动力学方法模拟单晶铜(100)表面纳米加工过程,研究材料的去除机理和纳米加工过程中系统的温度分布与演化规律。仿真结果表明:系统的温度分布呈同心型,切屑温度最高,并且在金刚石刀具中存在较大的温度梯度。采用中心对称参数法区分工件中材料缺陷结构的形成与扩展。位错和点缺陷是纳米加工过程中工件内部的主要缺陷结构。工件中的残余缺陷结构对于工件材料的物理属性和已加工表面质量具有重要影响。位错的成核与扩展、缺陷结构的类型均与纳米加工过程中系统的温度有关。加工区域温度升高有利于位错从工件表面释放,使工件内部位错结构进一步分解为点缺陷。采用相对高的加工速度时,工件中残留缺陷结构较少,有利于获得高质量的加工表面。
简介:通常设计阴极保护系统时,先估算需要的保护电流总量,再设计阳极的组合形式,使构筑物得到充分的保护。在很大程度上,阴极保护系统的性能取决于腐蚀专家的经验和水平。由于地下基础设施越来越复杂,这些传统设计方法显得越来越不靠谱。在越来越复杂的地下基础设施中,源自其他方面的杂散电流(如与地下构筑物平行或者横跨的管道、工业装置、城市电气化轨道交通设施)能够与地下钢构筑物接触。这些杂散电流不仅降低了阴极保护系统减缓腐蚀的能力,而且,在有些情况下,使阴极保护发生相反的作用,反而会加快地下构筑物部件的腐蚀。考虑到这些因素,腐蚀工程师必须能够在设计过程中预见到地下电场的交互作用。存在地下电场复杂的交互作用的地方,是很难进行可靠的估算的。但是,如果用腐蚀模拟软件作为设计工具,问题就迎刃而解了。腐蚀模拟软件不仅能够帮助我们理解复杂的腐蚀现象,而且,能够对阴极保护系统设计迅速做出经济有效的评价。本文叙述了计算机模拟的背景和能力,介绍了管道阴极保护的模拟、干扰的预测和系统的优化。
简介:剪切冲孔试验(SPT)适用于表征各种材料的剪切性能,尤其是受到体积限制的材料。本文研究AZ80镁合金的屈服和极限剪切强度与各种参数(间隙、模具直径和样品厚度)之间的关系。此外,基于Mohr-Coulomb理论,在剪切冲孔试验中引入了相对最优条件。结果表明,合适的间隙/片材厚度比范围为2%~10%。为了在剪切冲孔试验中提供单剪切应力状态,需要选择的模具直径/片材厚度比为2:1~10:1。基于Mohr-Coulomb理论预测,得到室温剪切冲孔试验的最优参数为:样品厚度0.5mm,间隙25μm,模具直径2mm。通过铸态AZ80镁合金的剪切屈服强度换算得到其抗拉和抗压屈服强度的平均换算系数分别为1.70和3.09。
简介:除去铬酸钾溶液中的铝并实现铝化合物的再利用是实现清洁、经济地生产铬盐的关键步骤。采用碳分的方法从配制的高K2O/Al摩尔比铬酸钾溶液中去除铝。考察反应温度、碳分时间、CO2流量、晶种系数对铝沉淀率的影响。优化反应条件为:反应温度为50°C,碳分时间为100min,CO2流量为0.1L/min,晶种系数为1.0。碳分产物为三水铝石。采用X射线衍射仪、扫描电镜和激光粒度仪对产物的结构和形貌进行表征。实验结果表明,产物的粒度和形貌受实验条件影响明显。产物的平均粒径为16.72μm。对三水铝石的热分解路径进行研究。产物α-Al2O3含少量杂质(0.08%Cr2O3和0.10%K2O),适于后续利用。