喷射成形过程模拟及其材料研究

摘要

喷射成形技术不仅具有快速凝固工艺的特点,而且克服了快速凝固-粉末冶金工艺成本高、工序复杂等缺点,有望在冶金工业用轧辊和汽车用高硅铝合金等工业应用方面发挥其作用.该文的研究工作围绕这一实际应用及其相关的理论问题展开,结合制备常用轧辊材料Cr12Mov钢的喷射成形实验,对喷射成形过程的各个阶段进行了模拟和研究,并且对喷射成形Cr12Mov钢的组织及性能进行了详细分析.同时该论文还针对喷射成形工艺制备的Al-20Si-4Ni-1Cu-1Mg合金进行了探索.

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1引言

1.2喷射成形技术的研究进展

1.2.1喷射成形技术的发展历程

1.2.2喷射成形技术的基础研究进展

1.3喷射成形材料的研究及应用

1.3.1Al基合金

1.3.2铁基合金

1.3.3高温合金/金属间化合物

1.3.4铜合金

1.4本文的选题意义和研究内容

第二章 Cr12MoV钢的喷射成形过程模拟

2.1 喷射成形Cr12MoV钢的制备过程

2.2 雾化及喷射阶段的模拟

2.2.1 雾化液滴的尺寸分布模型

2.2.2 气体流场的模拟

2.2.3 喷射阶段液滴动力学及热力学行为的模拟

2.2.4 喷射雾流的热力学状态模拟

2.3 沉积和凝固阶段的模拟

2.3.1 沉积坯的形状模型

2.3.2沉积坯的温度场模拟

2.3.3 沉积坯中的瞬态应力场及残余应力场模拟

2.4 应力场的模拟结果和实验结果的对比

2.5 小结

第三章 喷射成形CR12MoV钢的组织和性能研究

3.1喷射成形态Cr12MoV钢的显微组织及性能研究

3.1.1实验方法

3.1.2实验结果及讨论

3.2热处理工艺对喷射成形Cr12MoV钢的组织及性能的影响

3.3喷射成形及轧制Cr12MoV钢的微观组织与摩擦学性能研究

3.3.1实验方法

3.3.2实验结果与讨论

3.4小结

第四章喷射成形Cr12MoV钢显微组织的形成及其特点

4.1喷射态组织的透射电镜显徽研究

4.2喷射成形Cr12MoV钢中亚稳臭氏体的转变

4.3小结

第五章喷射成形Al-20Si-4Ni-1C-1Mg合金的显微组织和性能研究

5.1实验方法

5.2喷射成形合金挤压态的显徽组织

5.3喷射成形合金固溶时效过程中显微组织及性能的变化

5.4小结

第六章结论

本文创新点

参考文献

攻读博士学位期间发表的论文

致谢