难熔高熵合金性能调控与增材制造

摘要:难熔高熵合金(refractory high-entropy alloys,RHEAs)通过添加多种难熔元素形成等原子比或近等原子比的多主元合金,具有简单的相结构和优异的高温性能,在高温合金领域具有极为广阔的应用前景。本文以难熔高熵合金的性能特点与制备工艺为基础,从合金制备与成形面临的挑战出发,综述了难熔高熵合金的性能调控方法与研究进展,介绍了增材制造难熔高熵合金实现的突破与面临的困境,对难熔高熵合金的成分设计及优化、材料制备与加工、增材制造成形进行了展望,并对其未来重点研究方向提出了如下建议:通过调控相结构和相界面克服难熔高熵合金的强韧制约;结合传统强韧化理论与难熔高熵合金自身性能特点进行材料设计;借助增材制造技术的工艺特征促进难熔高熵合金的形性调控;探究难熔高熵合金在高温及多场耦合环境下的使役性能与失效机制。

铂铱合金的应用现状

摘要:铂铱合金化学稳定性高、力学及电学性能优异,且耐高温,催化活性高,被广泛应用在交通运输、生物医疗、能源、化工等领域。综述了铂铱合金在电接触材料、火花塞电极、生物医学、催化剂等典型应用领域的现状,并展望了铂铱合金未来的发展方向。

钪的研究进展及其在铝合金中的应用

摘要:对钪资源、钪在铝合金中的作用、含钪铝合金的发展历程、钪化物的种类、新型低钪含量5 × × × 系铝合金的研制及其性能、Al-Mg-Sc 合金的应用等做了全面的论述。钪是铝及铝合金最有效的晶粒细化剂与性能改善强化剂,若同时加入微量钪与锆,作用效果更加显著。中国是世界钪资源最多的国家,并建成了全球首条高纯高端Sc2O3生产线,生产能力20 t /a,比国外的总生产能力还多75%,具备了大力发展Al-Mg-Sc 合金及其他合金的物质基础。含钪的铝合金产品是一类新型的高端材料,已应用于各个高技术部门。

超细硬质合金原材料性能对比研究

摘要:将WC与WC-6Co复合粉末采用XRD、SEM、ICP 及激光粒度仪对粉末的物相、晶粒度、成分及粒度进行对比,结果表明:两种粉末的物相纯净,粒度分布均匀,杂质元素含量各有千秋,WC-6Co 复合粉晶粒度为0.2 μm。然后将制备WC与WC-6Co复合粉末的工艺流程、制备方法进行对比,可以看出:WC-6Co复合粉末的生产工艺流程短、设备简单、组元成分分布均匀。最后将WC与WC-6Co复合粉末制备超细硬质合金的性能进行对比,结果表明:WC-6Co 复合粉末制备的超细硬质合金比WC和Co 粉混合制备超细硬质合金硬度,强度低。

难熔高熵合金的研究进展及应用

摘要:高熵合金不同于传统工程合金,是由多种元素以等摩尔或近等摩尔的比例混合,形成的以简单固溶体结构为基体的系列成分复杂合金。其中含高熔点元素的难熔高熵合金具有较高的高温强度和优异的高温抗氧化性能及耐蚀性能等突出特点,其潜在的高温应用价值引起了广泛关注。详细阐述了难熔高熵合金的研究现状及应用,根据晶体结构类型将难熔合金体系进行了分类,并对各类体系中的微观组织特征进行了概述;进而归纳总结了难熔高熵合金的各种性能,包括高强度、耐磨性、高温抗氧化性、耐蚀性能等;最后对难熔高熵合金的发展及应用前景进行了展望。

慢走丝线切割加工对Ti(C,N)基金属陶瓷抗弯强度的影响

摘要:采用液压万能试验机研究了慢走丝线切割加工对Ti(C,N)基金属陶瓷———Ti(C,N)-7%WC-20%Ni-7%Mo的抗弯强度影响。采用SEM、EDS对切割表面形貌和成分,以及变质层的显微组织进行了观察和分析。结果表明,慢走丝线切割加工造成了明显的电蚀变质层,显著降低了试样的抗弯强度,增大了强度散差。变质层的组织中存在大量微裂纹、孔洞、晶粒脱落等显微缺陷。

铍材温轧过程中显微组织和织构演变规律的研究

摘 要:采用电子背散射衍射技术(EBSD)对热压烧结铍锭在温轧过程中的显微组织和织构演变规律进行了研究。结果表明,温轧过程中的主要变形机制为滑移;随着轧制变形量的增加,晶粒逐渐拉长细化;在压下量为37.9%时,轧制铍板中的基面织构达到最大值,此后继续增加压下量,铍材内织构、晶粒尺寸及显微硬度均不再发生明显变化;铍材轧制中或轧制后都需要进行退火,退火工艺对铍板的基面织构有一定的弱化作用,可改善板材的内部组织结构,提高轧制性能。

水系锌离子电池钒基正极材料储能机制、 存在的问题及其改性策略

摘要: 中性或弱酸性体系下的水系锌离子电池(AZIBs)因高安全、 低成本及高能量密度等特性成为近年来研究的热点。 其中, 备受关注的钒基化合物具有比容量高、 结构灵活多样等优点在AZIBs领域展现出了广阔的市场应用前景。 主要总结了钒基材料的4种反应机制并叙述了钒基正极材料在AZIBs中的研究进展, 在AZIBs中, Zn2+有着较大的离子半径, 随着循环的进行Zn2+不断嵌入/脱出, 引起材料结构的变化, 从而导致活性物质从导电集流体上脱落, 严重影响电池的循环寿命; 钒基材料本身的导电性能较差, 不利于电子的转移; 钒基材料在AZIBs中的电压窗口比较窄。 针对这些问题, 主要从离子和分子预嵌、 表面修饰和复合材料制备、 缺陷设计及金属离子掺杂、 自支撑电极结构设计、 电解液优化等5个方面进行了总结, 并对未来AZIBs钒基正极材料的研究方向进行了总结与展望。

锆基非晶合金焊接与晶化控制研究现状

[ 摘要] 锆基非晶合金凭借着高强度和耐腐蚀等优异性能成为材料科学与工程领域的研究热点,并在航空航天、电力电气等领域实现应用。然而,块体锆基非晶合金制备尺寸有限且焊接过程中易发生晶化,难以实现大尺寸非晶材料的生产应用。因此,在分析锆基非晶合金焊接性的基础上,综述了锆基非晶合金焊接的研究现状以及晶化控制研究进展,最后针对锆基非晶合金焊接存在的问题对未来的研究方向进行了展望。

钨锆合金反应结构材料的研究进展

摘要:钨锆(W-Zr)合金兼具高密度、高强度、高反应潜能等优点,既可以发挥W 基合金优异的侵彻性能,又可以利用Zr的氧化放热提供后效毁伤,在破片式杀爆战斗部、穿甲弹及小口径弹体中展现出巨大的应用潜力,从而备受国内外关注。本文综述了W-Zr合金反应结构材料的制备方法、力学性能以及反应特性,重点讨论了W-Zr合金在侵彻能力及反应释能方面的表现。在此基础上,提出W-Zr合金的未来发展应聚焦于W 的燃烧特性调控以及塑性改善。另外,关于W-Zr合金组织结构、力学性能与动态破碎以及反应释能之间的协同机制仍缺乏系统性研究,后续需要通过实验研究与模拟计算相结合的方式进一步完善。