人工智能驱动高性能钛基材料设计与制造的研究进展：机遇与挑战

摘要：高性能钛基材料因成分-工艺-组织-性能关系的敏感性与复杂性，其研发过程长期受限于高维非线性优化与高试错成本的双重挑战。人工智能（artificial intelligence，AI）作为一项渗透性极强的颠覆性技术，正在为高性能钛基材料这一战略领域引入从经验驱动向模型与数据双轮驱动的研发新范式。本文综述人工智能驱动高性能钛基材料技术（AI+Ti）的最新研究进展，聚焦AI 如何针对高性能钛基材料的成分复杂、相变多样、热工艺窗口窄、组织演化路径依赖性强等固有特点，提供新的解决方案。主要内容包括：AI 在构建高精度相图-性能预测模型、实现性能目标→微观组织→成分/工艺逆向设计中的突破；在增材制造、热处理等关键过程中，实现从成形控制到组织与性能主动调控的智能升级；以及构建基于数字孪生的服役行为预测框架。在此基础上，进一步剖析AI+Ti 领域面临的数据、模型、验证、集成等核心挑战，并展望物理信息机器学习、自主实验平台等未来发展方向。最后，针对知识表示、人机协作模式、工程信任建立等非共识性问题进行讨论，并对该领域的未来发展趋势进行深入阐述：（1）复杂服役环境下的材料性能预测与多尺度耦合；（2）全流程工艺参数的智能协同；（3）钛合金专用物理信息感知模型的构建与演进。AI+Ti 已超越工具应用范畴，升维为一场深刻理解并最终驾驭高性能钛基材料认知与范式的变革。

有色 2026年09月23日 1 点赞 0 评论 212 浏览

镁基材料半固态压铸成形研究进展与展望

摘要：镁基材料作为轻量化的代表材料之一，在各行业已有广泛应用。半固态压铸作为一种有效的镁基材料成形方式，经过半个多世纪的发展，形成了流变成形、触变成形两大类。由于材料、装备及生产工艺限制，镁合金半固态成形技术的应用发展较为缓慢。近年来，轻量化要求的提高和以触变为基础的注射成形机的开发，极大推动镁基材料半固态压铸成形的产业化发展。简述了镁基材料半固态压铸成形的方法和工艺，总结了半固态成形方式相关研究，介绍了注射成形半固态压铸件中常出现的缺陷和解决方法。

有色 2026年11月12日 1 点赞 0 评论 20 浏览

Mg-Gd系合金中微量元素作用机制及其研究进展

摘要：Mg-Gd系合金因其显著的时效析出强化效应及优异的室温与高温力学性能而备受关注。系统论述了合金元素对Mg-Gd系合金组织与性能的影响机制。稀土元素的添加不仅显著提升了合金的力学性能，还增强了其高温稳定性和抗蠕变性能；部分稀土元素通过促进致密氧化膜的形成，有效改善了合金的耐腐蚀性能。在非稀土元素中，Zn 与Gd 的协同作用可促进时效硬化反应，经热处理后析出更多细小强化相；Al 元素通过形成Mg17Al12 等强化相来提升合金的强度；Mn 元素则通过细化晶粒改善合金的力学性能和加工性能。得益于其优异的高温性能保持能力，Mg-Gd 系合金在航空航天、汽车发动机等高温部件领域展现出广阔的应用前景。

有色 2026年11月06日 1 点赞 0 评论 42 浏览

镁合金半固态触变射铸技术研究进展

摘要：镁合金因其低密度特性，在交通设施轻量化领域具有重要的战略意义，但传统铸造工艺面临缩孔、气孔及氧化等技术瓶颈，基于半固态加工原理的创新成形工艺——触变射铸技术，为有效突破上述瓶颈提供了可行途径。为此，系统阐述了触变射铸技术的基本原理，揭示了非枝晶结构的形成机制与半固态浆料的制备方法，并重点分析了该技术对AZ 系及AM 系镁合金综合性能的提升作用。目前，该技术已在消费电子及交通运输载具领域实现规模化应用。依托新一代大吨位成形设备，其应用领域逐步拓展至大型结构件制造领域，在新能源汽车产业中展现出突出的发展潜力。未来研究需重点关注新型半固态触变射铸镁合金的成分设计、成形过程的多物理场耦合模拟及大型构件缺陷控制机制等方面。

有色 2026年11月05日 1 点赞 0 评论 54 浏览

镁合金扩散连接技术研究进展与展望

摘要：镁合金作为最轻的金属结构材料,传统熔焊方法易导致氧化、热影响区晶粒粗大和焊接变形等问题。固相扩散连接在近真空环境中进行,通过原子互扩散实现冶金结合,可有效抑制上述缺陷。本文系统综述了镁合金扩散连接技术的研究进展,重点总结了同种及异种镁合金扩散连接中界面微观组织与物相演化特征及其对接头性能的影响。进一步归纳了新型中间层材料在改善界面结合质量方面的研究现状,并对镁合金扩散连接技术的发展方向进行了展望。

有色 2026年11月04日 1 点赞 0 评论 53 浏览

钛合金新型切削加工技术及切削行为研究进展

摘要：随着航空航天领域对高性能钛合金构件的需求日益增长，其切削加工技术面临高精度、高质量的严峻挑战。系统回顾了钛合金切削加工技术的最新进展，深入分析了切削加工研究方法、切屑特征，重点阐述了切削参数对切削性能及刀具磨损的影响机制，并对刀具磨损方式及改进策略进行了归纳。针对当前研究的局限性，进一步提出了未来钛合金切削加工技术的发展方向，旨在为提升钛合金构件的加工效率和表面完整性提供参考，并为相关研究提供理论基础。

有色 2026年11月03日 1 点赞 0 评论 62 浏览

选区激光熔化铝合金研究的进展与展望

摘要：选区激光熔化广泛应用于高端制造领域，但选区激光熔化的非平衡凝固特性不适用于传统铝合金，因此亟待开发适合选区激光熔化的铝合金。综述了选区激光熔化铝合金研究的进展，重点介绍了晶粒细化和共晶合金的成分设计，分析了典型铝合金的组织演变和力学性能，探讨了选区激光熔化工艺参数对合金凝固组织的影响及计算辅助设计创新。最后，展望了合金成分的空间拓展、构建机器学习与高通量试验相结合的智能设计平台等未来发展趋势。

有色 2026年10月28日 1 点赞 0 评论 65 浏览

加压氨浸技术在有色金属冶金中的研究进展

摘要：综述了加压氨浸技术在镍、钴、钼等金属提取及二次资源综合利用中的研究进展。该技术在提高金属回收率、减少环境污染和提升资源利用效率方面具有显著优势,在推动绿色冶金和资源可持续利用方面展现出重要作用。同时还提出了加压氨浸技术在实际应用中面临的主要问题,并对其未来发展趋势进行了展望,为该技术的进一步优化升级、工业化推广及复杂有色金属资源绿色高效开发提供理论参考与实践借鉴。

有色 2026年10月27日 1 点赞 0 评论 76 浏览

聚片孪生功能基元序构的高性能TiAl合金

摘要：发展具有变革性的TiAl 合金是航空发动机叶片等热端部件的重点方向，对航空航天高端装备轻量化具有重大意义。针对传统TiAl 合金室温脆性大和长时承温能力低两大世界难题，本团队基于“功能基元序构”材料设计新范式，通过精确调控软相γ-TiAl、硬相α2-Ti3Al 及纳米孪晶等功能基元本征特性和序构参数，显著提升了聚片孪生(polysynthetic twinned，PST) TiAl 合金的强塑性和承温能力。发现了界面类型、片层取向、片层厚度及相比例等序构参数对合金力学性能的决定性作用，澄清了γ 相孪生诱导强塑性、α2相层错提高疲劳强度、α2相变增韧及γ/α2共格界面提高断裂韧性等强韧化物理机制，为探索功能基元序构的高性能TiAl 合金探明了方向。最后，展望了TiAl合金功能基元序构的发展方向。

有色 2026年10月23日 1 点赞 0 评论 84 浏览

TC4钛合金无缝管连轧工艺及应用

摘要：介绍了连轧管机组轧制TC4钛合金无缝管的生产工艺。针对钛合金的变形特性和性能规律，结合连轧管机组生产合金钢管的技术规程，制定出专属轧制TC4钛合金无缝管的工艺制度。生产实践证明，该工艺可以生产出几何尺寸合格、内外表面质量良好的钛合金管；后续再经过精加工、热处理等工序生产出几何尺寸与性能合格的钛合金管，用于深海钻探和航空航天等领域。检测TC4 钛合金无缝管的组织和性能，发现该钛合金轧制后的组织为复合型α+β型的网篮组织，退火后的性能满足协议要求。

有色 2026年10月22日 1 点赞 0 评论 81 浏览