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TiB2陶瓷研究进展与应用
摘要：TiB2陶瓷具有高熔点、高硬度、高耐磨以及优异的导电性能和高温抗氧化性能，被广泛应用于航空航天、机械制造、金属冶炼、电子信息等领域。TiB2 陶瓷的相对密度低、加工难度大，难以满足高端制造的应用需求，而通过掺杂改性、添加烧结助剂、优化烧结工艺等方式可以促进TiB2陶瓷的致密化，大幅提升其综合力学性能。本文综述了高性能TiB2陶瓷在成分设计、烧结工艺等方面的研究进展，并阐述了其在精密工具、防弹装甲、电解阴极等方面的应用前景。
挤出成形3D打印仿生骨植入钛合金支架制备工艺及性能研究
摘要：采用万能试验机和扫描电子显微镜研究了挤出成形3D打印Ti6Al4V钛合金支架的制备工艺、力学性能及微观结构，介绍了采用聚乙烯醇（PVA）水凝胶制备钛合金支架的方法，研究了浆料PVA含量、脱脂温度和烧结温度对制备工艺的影响规律，分析了钛合金支架孔隙率与力学性能的关系。结果表明：采用PVA 水凝胶制备钛合金支架可以获得分布均匀且高度互联的多孔结构，当浆料PVA 质量分数为15%，脱脂温度和烧结温度分别设定为360℃和1300℃时，制备工艺最佳。孔隙率为59.8% 的钛合金支架表现出与人体骨骼相匹配的力学性能，可避免应力遮蔽效应。
超超临界电站用含Nb马氏体/奥氏体耐热钢的合金化现状
摘要:为了提高耐热钢的高温强度,在钢中添加微量合金元素是合金设计时的一种有效措施,其中Nb微合金化为耐热钢的主要强化方式,一直是耐热钢研究的热点。围绕Nb的应用,阐述了蒸汽发电机转子用马氏体耐热钢、超超临界锅炉用马氏体耐热钢和奥氏体耐热钢的合金化发展历程及现状。大多数转子用马氏体耐热钢中均含有少量的Nb,尤其近40年来开发的马氏体转子用钢中均含质量分数约为0.05%的Nb;蒸汽轮机中小部件用马氏体耐热钢中一般Nb质量分数约为0.05%~0.25%;蒸汽轮机壳体用马氏体耐热钢中Nb质量分数约为0.05%~0.10%;主蒸汽管道和换热管用T/P91和T/P92钢中Nb质量分数为0.04%~0.25%。在马氏体耐热钢中Nb通常和V复合使用,V含量约为Nb的2~4倍。典型奥氏体耐热钢中Nb的含量比在马氏体耐热钢中高约1个数量级,在奥氏体耐热钢中Nb通常单独添加,或与少量Ti复合添加。整体而言,随电站锅炉蒸汽参数的提高,马氏体耐热钢和奥氏体耐热钢的合金化程度越来越高,钢中合金元素的种类也越来越多;对奥氏体耐热钢而言,控制和改善一次富Nb相的存在形态是未来一定时期的主要研究热点;而随着钢中强化因素的增多,强化因素间的定性/定量作用也可能成为未来的重点研究方向。
稀有金属元素在硬质合金中的应用研究进展
摘要:综述了国内外对稀有金属元素在硬质合金中的应用研究进展,分析了四类元素稀有难熔金属、稀土、稀贵金属和稀散金属对硬质合金微观组织与性能的影响,并展望了稀有金属元素在硬质合金中的应用前景。
基于数据治理的钢铁材料数字化研发
摘要:针对国内钢铁行业在数据治理、数字化和智能化应用技术方面的现状与挑战,提出将高通量试验、材料集成计算、大数据分析相结合的材料数字化研发思想,以推动钢铁材料数字化革新。分析了当前钢铁行业数字化研发的背景及其在全球范围内的发展趋势,强调了在数据治理中数字材料基因(DMG)在材料科学中的中心地位,并提出了用于数字材料研发的试验-计算-数据-整合(ECDC)的系统框架,包括高通量试验驱动模式、计算驱动模式、数据驱动模式和整合策略。这些模式不仅促进了材料的快速开发和性能优化,还实现了工艺和材料设计的高效整合。通过详细介绍数字化研发在温成形中锰钢、吉帕级海工钢、第三代Q&P钢开发等具体案例中的应用,以展示数字化方法有效解决材料的高强、高韧、高耐蚀等设计难点的途径。材料数字化研发思想为钢铁材料的数字化研发提供了理论和实践指导,通过整合和优化不同的技术方法,数字化研发体系有望显著提高钢铁材料研发的效率和质量,推动钢铁行业的高效可持续发展。
固化电解金属锰渣在软土路基填筑中的应用研究
摘要：电解金属锰渣可以作为软土路基填筑的材料，但电解金属锰渣的含水率过高，且具有一定的毒性。研究通过对电解金属锰渣进行固化，探究了其固化的机理，然后设计了固化电解金属锰渣路用性能验证实验，分析其在软土路基填筑中的应用效果。实验结果表明，加入固化剂固化后最大干密度增加，最优含水率降低。CBR值特性实验中，在掺量为６%时，添加水泥的CBR值增长了54.22%，添加石灰的CBR值增长了62%；在石灰掺量为3%时，CBR值达到为14%。电解锰渣回弹模量实验中，加入固化剂后，回弹模量增长。实验结果说明了固化后的电解金属锰渣具有较好的路用性能，研究将对提高软土路基填筑质量、降低工程风险具有重要的实践意义。
