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期刊信息/Journal information
安徽工业大学学报（自然科学版）
安徽工业大学学报（自然科学版）

葛芦生

季刊

1671-7872

xbgzp@ahut.edu.cn

0555-2311613 2311020

243002

安徽省马鞍山市湖东路59号安徽工业大学

安徽工业大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Anhui University of Technology(Natural Science)CSTPCD
查看更多>>本刊系综合性学术期刊，主要报道钢铁冶金、材料科学、化学化工、环境工程与环境保护、机械工程、机电一体化、自动化工程、信息工程、计算机科学与应用等相关专业、学科的基础理论研究和应用技术研究方面的学术论文。国内外发行。读者对象为冶金行业各企、事业单位的工程技术人员、管理工作者，各高等院教师生及研究院所的科技工作者。本刊为全国和安徽省高校自然科学学报系统的优秀学报，安徽省优秀科技期刊。
正式出版
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    板厚和组织对Q355B热轧板冷弯变形加工开裂的影响

    陈富强郭云侠张宁飞黄贞益...
    357-363页
    查看更多>>摘要：对厚度 20,42 mm的热轧Q355B钢板进行冷弯变形加工实验,采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱仪(EDS)和ASPEX扫描电镜对Q355B热轧板开裂试样的宏微观形貌、组织结构及非金属夹杂物特征进行表征分析,对照GB/T 34474-2017《钢中带状组织的评定》B系列标准,对铁素体(F)、珠光体(P)带状组织进行评级界定,研究板厚和组织结构对Q355B热轧板冷弯变形加工开裂的影响.结果表明:在冷弯变形加工过程中,厚 20 mm热轧板下表面开裂,主要是沿轧向分布大于 3.5级的F和P带状组织造成的;厚 42 mm的热轧板沿轧厚方向几乎完全开裂,这是由于钢板表面断口附近组织主要由贝氏体(B)与马奥岛(M-A)组成,下表面在冷弯过程中承受较大的拉应力,在强拉应力与表面硬组织的共同作用下产生应力集中所致;Q355B钢板厚度方向不同截面组织主要为级别大于 3.5的F+P带状组织及B和M-A等硬相,组织特征是钢板冷弯变形加工过程中开裂的内因,尺寸较大的非金属夹杂物是开裂的诱因.

    Q355B钢板冷弯变形加工开裂

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    低真空条件下温度对镀锌废钢脱锌的影响

    杨成成朱正海孙前进殷志宏...
    364-371页
    查看更多>>摘要：利用火法脱锌直接还原法,在低真空和氧化气氛条件下对镀锌废钢试样进行热态实验,对比分析低真空条件下温度对镀锌废钢脱锌的影响.采用扫描电镜(SEM)、能谱仪分析(EDS)、光谱分析仪(XRF)等方法表征分析试样表面形貌及元素分布,探究镀锌废钢的最佳脱锌条件,并从热力学角度分析其脱锌原理.结果表明:一定范围内温度对镀锌废钢脱锌效果的影响呈正相关,温度越高脱锌效果越好,考虑到工业成本,最佳脱锌温度为950℃;氧化条件下950℃时,镀锌废钢最外层表面锌的质量分数降至 5%、脱锌率为 95%,产生的大面积氧化锌薄膜阻碍进一步的氧化反应;低真空条件下 950℃时,镀锌废钢表面锌的质量分数不足 1%、脱锌率达 99%,外层不生成氧化膜,大部分锌由蒸汽形式挥发,脱锌深度大于前者,低真空条件在镀锌废钢脱锌方面更具优势.

    镀锌废钢脱锌氧化条件低真空条件

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    320mm×480mm断面矩形坯连铸轻压下过程热力耦合分析

    桑跃包家汉年义张超杰...
    372-380页
    查看更多>>摘要：针对断面为 320 mm×480 mm矩形连铸坯存在的中心偏析和中心疏松等缺陷,结合某厂矩形坯连铸工艺条件,建立矩形坯连铸轻压下过程热力耦合三维数学模型,模拟分析连铸压下量和压下区间对矩形坯压下效果的影响规律,据此提出优化轻压下工艺建议.结果表明:铸坯的塑性应变主要分布在纵向心部±30 mm位置,与压下时刻的固相率关系较大;其他条件一定时,压下量越大心部的等效塑性应变越大,压下量为 11 mm时等效塑性应变为 0.035;压下量越大,铸坯中心纵向位移越大,铸坯心部变形量越大;压下区间固相率为 0.3～0.9和 0.7～1.0时铸坯心部等效塑性应变为 0.024～0.026,压下区间固相率为 0.1～0.8时铸坯心部等效塑性应变几乎为零,因此压下区间固相率不能小于 0.1～0.8.建议在铸坯轻压下过程中,除考虑压下量及压下区间等工艺参数对铸坯应变及位移的影响外,还应考虑过热度、拉速等生产过程参数对铸坯质量的影响,多角度优化轻压下工艺.

    矩形坯轻压下热力耦合数值模拟

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    电弧增材制造2209双相不锈钢热处理工艺的优化

    柳飞洪张龙孙建王东升...
    381-387页
    查看更多>>摘要：对 2209双相不锈钢进行热处理工艺试验,研究固溶温度、固溶时间、回火温度、回火时间等工艺因素对 2209双相不锈钢力学性能和耐腐蚀性能的影响,优化热处理工艺;并对优化热处理工艺条件下试样的微观组织进行分析,探讨材料性能改善的机理.结果表明:各因素对 2209双相不锈钢力学和耐腐蚀性能影响大小的顺序为固溶时间、固溶温度、回火温度、回火时间,随固溶温度和固溶时间的增加,双相不锈钢的自腐蚀电流密度降低,耐腐蚀性能逐渐提升;电弧增材制造 2209双相不锈钢的最优热处理工艺为 1 000℃×0.5 h固溶和 400℃×2 h回火,优化工艺下材料的力学和耐腐蚀性能均得到提升,屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、自腐蚀电位和自腐蚀电流密度分别为 568 MPa,747 MPa,58.53%,0.21 V和 6.056 4×10-6 A•cm-2,满足船用螺旋桨性能指标要求;热处理会增加 2209双相不锈钢组织中合金元素在奥氏体中的固溶度,促使合金元素比较充分地融入奥氏体,固溶强化效应得到增强.

    2209双相不锈钢热处理工艺正交试验力学性能耐腐蚀性能

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    AT13/WS2复合涂层的制备及摩擦学性能

    罗仲龙刘涛
    388-393页
    查看更多>>摘要：采用等离子喷涂技术和水热反应合成法制备Al2O3-13%TiO2(AT13)陶瓷涂层和AT13/WS2 复合涂层,利用多功能摩擦学试验机和原子力显微镜,研究原位合成的WS2 对AT13陶瓷涂层表面摩擦磨损性能的影响,且利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对AT13/WS2 复合涂层物相组成和微观形貌进行分析,探讨材料的磨损机理.结果表明:通过水热反应,可将WS2 粉末合成在AT13涂层表面微裂纹和孔隙中,制得AT13/WS2 复合涂层;在干摩擦测试条件下复合涂层的摩擦系数(0.2左右)相对AT13涂层(0.7左右)显著降低;在微观尺度下AT13涂层横向摩擦力(0.5 V)明显大于AT13/WS2 复合涂层(0.1 V);严重的磨粒磨损和脆性剥落是AT13涂层磨损的主要原因,WS2 的引入可改善AT13涂层的磨损情况,AT13/WS2 复合涂层展现出优异的自润滑性能.

    等离子喷涂自润滑摩擦磨损AT13/WS2复合涂层

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    激光熔覆Stellite6-60WC复合涂层工艺及高温耐磨性

    王月祥潘雄飞沈晓辉王会廷...
    394-400页
    查看更多>>摘要：以Co基Stellite6合金与陶瓷(WC)为熔覆粉末,采用激光熔覆技术在沉没辊 316L基体添加质量分数为 60%的WC粉末,制备Stellite6-60WC熔覆层,分析激光功率、扫描速度、送粉量等工艺因素对熔覆层形貌的影响,确定最优熔覆工艺参数;且对复合涂层的物相、硬度和耐磨性进行研究,探讨熔覆层高温耐磨性能改善的机理.结果表明:激光功率 1.5 kW、扫描速度300 mm/min、送粉速率 18.8 g/min时,熔覆层表面质量较好,涂层与基体形成良好的冶金结合,表面无裂纹和孔洞;熔覆层的相组成主要为γ-Co,M7C3,M23C6(M=Co,Cr,Fe),W2C等硬质相,利于提高熔覆层的硬度,硬度可达 736.2 HV,是基体的3.5倍;熔覆层的高温耐磨性优于316L基体,比基体提高了6.1倍,主要是熔覆层多种硬质强化相及未熔的WC颗粒所致.

    激光熔覆Stellite6粉末Co-WC复合涂层高温耐磨性能

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    连铸辊硬面层工作状态有限元分析

    赵士光李奇王成高安阳...
    401-408页
    查看更多>>摘要：根据连铸辊尺寸建立有限元模型,测定其工作周期及表面温度,确定 20s为 1个工作循环周期.采用ANSYS软件计算连铸辊硬面层工作状态下的温度场、应力及应变场,分析多次循环周期中硬面层温度、应力和应变变化规律及失效风险,提出延长连铸辊硬面层使用寿命的措施.结果显示:连铸辊 1个工作周期内,硬面层最高和最低温度分别为 742,132℃,最大温差为610℃;硬面层的表面层最大应力可达 1 030 MPa,表面层先后产生弹性变形和塑性变形,应变随循环次数的增加而增大,50次循环形变量可达 0.007 mm;近表面层产生弹性变形和塑性变形晚于表面层,50次循环最大形变量可达 0.004 7 mm;硬面层的表面层与近表面层在 50次循环中均受到较大应力,产生较大应变,但表面层受到的应力和产生的应变程度更大,失效风险较大.建议从材料本身入手如通过添加Nb,Ti,V等元素改善硬面层的综合性能,延长硬面层使用寿命.

    连铸辊温度场应力场应变场硬面层

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    FeSi磁粉添加量对FeSiAl/FeSi磁粉芯性能的影响

    鲁书潮许欣蓓蹇汉杰赵利明...
    409-414页
    查看更多>>摘要：将由气雾化法制得的FeSiAl磁粉(Fe-9.6%Si-5.4%Al,D50=32.46µm)和FeSi磁粉(Fe-6.5%Si,D50=19.76µm)绝缘包覆处理后,再将两者复配制备FeSiAl/FeSi复合磁粉芯,研究FeSi磁粉添加量对复合磁粉芯微观形貌和磁学性能的影响.结果表明:磁粉表面经绝缘工艺处理可形成包覆紧密的绝缘层;向FeSiAl磁粉中添加适量的FeSi磁粉,可提高复合磁粉芯的容积密度和有效磁导率,明显改善复合磁粉芯的直流叠加特性,但功率损耗有不同程度的增加;FeSi磁粉质量分数为 20%时,复合磁粉芯的磁学性能最佳,在 100 kHz频率下有效磁导率为 59.4,在 7 962 A/m直流磁化磁场下直流叠加特性为 64.3%,在 50 kHz与100 mT下功率损耗为181.5 mW/cm3.

    软磁材料FeSiAlFeSi复合磁粉芯磁性能

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    手性丙氨酸修饰的间苯二酚杯[4]芳烃化合物的合成、表征及水溶性分析

    周新民王晴陈禄思贾爱铨...
    415-421页
    查看更多>>摘要：以间苯二酚为原料,合成C-乙基间苯二酚杯[4]芳烃(1a)、C-正丙基间苯二酚杯[4]芳烃(1b)和C-异丁基间苯二酚杯[4]芳烃(1c)等 3种间苯二酚杯[4]芳烃化合物;以此为底物,在C-2位置引入水溶性手性丙氨酸,相继合成C-乙基-四亚甲基L-丙氨酸间苯二酚杯[4]芳烃(2a)、C-正丙基-四亚甲基L-丙氨酸间苯二酚杯[4]芳烃(2b)和C-异丁基-四亚甲基L-丙氨酸间苯二酚杯[4]芳烃(2c)3种水溶性化合物.通过核磁氢谱、红外光谱和元素分析对 6种化合物的结构进行表征,且对两类化合物的水溶性进行比较分析.结果表明:红外光谱特征峰、核磁氢谱峰与化合物结构相符合;杯芳烃化合物在常温和40℃纯水中的pH基本不发生变化,维持在 6.50左右;与之相比,水溶性化合物的pH有明显的下降趋势,随桥烷基取代基支链的缩短水溶性逐步提高,化合物 2a的pH常温下达 5.35,40℃下达 4.50,水溶液中氢离子浓度增加近 2个数量级,引入丙氨酸可极大提高杯芳烃化合物的水溶性.

    间苯二酚杯[4]芳烃手性丙氨酸四亚甲基L-丙氨酸间苯二酚杯[4]芳烃水溶性

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    30kPa下乙二胺-水体系汽液相平衡数据的测定及关联

    刘岳赵贵琰张雨田永畅...
    422-428页
    查看更多>>摘要：对于乙二胺和水形成的最高共沸物体系,用常规的精馏方法难以进行有效分离.变压精馏是一种利用共沸点随压力变化而显著改变的特点实现共沸物分离的特殊精馏方法,为获得变压精馏计算所需的热力学模型和参数,采用Rose型汽液平衡釜测定乙二胺-水二元体系在30 kPa下的汽液相平衡实验数据,采用Herington面积积分法对实验数据进行热力学一致性检验;在此基础上,分别采用UNIQUAC和NRTL活度系数模型对汽液相实验数据进行关联,回归得到二元系统的相互作用参数和2种模型下实验值与预测值的偏差.结果表明:NRTL和UNIQUAC活度系数模型分别对应的平均绝对偏差为0.028 05,0.030 78,2种模型均能较好地关联乙二胺-水体系相平衡数据;相较而言,NRTL模型与低压下的乙二胺-水汽液相平衡数据符合度更高,更适合模拟低压下乙二胺-水体系的分离工艺.

    乙二胺汽液相平衡面积积分法模型关联

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