低成本钛合金研究现状及未来发展趋势

摘要：钛合金因其高比强度、优异韧性、耐腐蚀，广泛地应用于航空航天、兵器、海洋工程和医疗领域。然而，其较高的生产成本严重制约了其推广。本文综述了低成本钛合金的研究现状与未来发展趋势，重点分析传统设计方案与新兴技术路径。在传统方案中，通过使用廉价元素（如Fe、Cr、O、N）替代高成本元素（如Mo、V），并优化熔炼方式及加工路径，显著降低了合金成本。在新兴技术方面，高通量扩散技术、机器学习以及相变诱发高塑性机制/孪生诱发高塑性机制等为快速开发高性能、可短流程制备的低成本钛合金提供了重要理论基础；同时，近净成形技术凭借高材料利用率和短流程，成为成本控制的关键手段。未来，通过引入相变诱发高塑性机制/孪生诱发高塑性机制设计钛合金、辅以先进设计制备技术，并优化间隙元素（如O、N）的添加策略，有望显著降低钛合金的生产成本，推动其在汽车轻量化、军用装甲等领域的规模化应用，促进钛合金在多领域的广泛普及。

有色 2026年09月28日 1 点赞 0 评论 11 浏览

镁合金增材制造技术研究与展望

摘要：镁合金是最轻的金属结构材料，具有密度低、比强度、比刚度高、阻尼减震性能好、生物降解性良好等优点。传统的镁合金制造方式（铸造、挤压等）难以一步制备复杂的几何形状，铸造镁合金因冷却速率较低常常导致晶粒粗大，力学性能较差，挤压镁合金在成形过程中极易产生氧化夹杂等缺陷。相比之下，增材制造技术拥有快速一体化成形的优点，已逐步应用于镁合金的生产制造。目前，镁合金的增材制造技术主要包括：激光粉末床熔融技术(LPBF)、电弧熔丝增材制造技术(WAAM)、搅拌摩擦沉积技术(AFSD)以及粉末床粘合剂喷射技术(BJ)。本文首先综述了镁合金增材制造现状，针对以上4种增材制造技术分析了其成形原理、特性及成形合金特点。讨论了4种增材制造镁合金的研究现状及现存问题，总结了镁合金增材制造技术的优缺点，希望可以推动镁合金增材制造技术的研究进展。

有色 2024年12月13日 1 点赞 0 评论 510 浏览

铜及其合金研究进展

摘要：铜及其合金具有高导电性、高导热性、优良的力学性能和耐腐蚀性能，是应用广泛的工业材料之一，也是全世界众多机构及学者研究的主要对象之一。Web of Science（WoS）Core Collection数据库2023年发表并收录铜及铜合金领域的论文近8000篇，文献计量学分析表明，铜及铜合金研究的传统方向依然受到很大关注，如铜合金的微观组织、物理化学性能、腐蚀性能等，而铜基功能材料更是当前铜合金研究的热点。中国科学院（>300篇论文）、中南大学、俄罗斯科学院、中国科学院大学、沙特王国大学、北京科技大学（>100篇论文）、中国科学技术大学、昆明理工大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学等机构在铜合金研究与开发方面做出了显著贡献。本综述结合统计数据对2023年铜及铜合金材料的研究现状进行概述，介绍了铜冶炼和铜材料制备的基本方法，然后从5方面论述了铜材料的应用：1）铜合金结构材料；2）铜基催化材料；3）铜基电子材料； 4）铜基再生材料；5）铜基储能材料。最后，对铜及铜合金材料的未来发展方向进行展望，并提出未来研究方向建议。

有色 2025年05月27日 1 点赞 0 评论 383 浏览

钛合金低温力学性能研究进展

摘要: 钛合金因其优异的高比强度、耐蚀性、无磁性和良好的低温塑性, 可用作液氢储运、深潜等低温工况下装备的结构材料。系统综述了目前钛合金低温力学性能的研究进展。低温拉伸实验研究表明, TA7、CT20、TC4 ELI 等合金随实验温度的降低, 抗拉强度显著上升, 塑性变化不明显。低温下临界分切应力的增加使得位错滑移难启动, 从而使该合金强度显著提升; 在低温下其较好的塑性可归因于形变孪生和多系滑移的耦合作用。低温冲击试验研究表明, 纯钛在低温下的冲击韧性几乎不变, 高密度孪晶是低温下纯钛冲击韧性仍能与室温下持平的根本原因。Ti80、CT20、TC4 合金随温度降低冲击韧性呈下降趋势, 塑性变形能力的减弱以及较为平直的裂纹扩展路径使得低温下其冲击韧性显著下降。最后, 对钛合金低温力学性能的研究方向进行展望, 指出需开展高强级别钛合金的低温力学性能研究, 并探究增材制造钛合金的低温变形机制和强韧化机理。

有色 2026年09月20日 1 点赞 0 评论 48 浏览

等离子喷涂对建筑模板用AZ61A镁合金的防护效果

摘要：以适用于建筑模板的AZ61A 镁合金作为基体，采用等离子喷涂技术分别制备单一Al2O3-20%TiO2 涂层、Ni-Al/Al2O3-20%TiO2 复合涂层，并结合建筑模板的实际使用环境进行5 d 中性盐雾实验，测试并评估单一涂层和复合涂层的耐腐蚀性能及对AZ61A 镁合金的短期防护效果。结果表明：单一涂层与复合涂层的厚度相近，均为(285±10) μm，且两者都与AZ61A 镁合金紧密结合。复合涂层主要含Al、Ni、O 和Ti 元素，且由α-Al2O3、γ-Al2O3 和Rutile-TiO2 相组成，其表面相对平整，致密性明显好于单一涂层。复合涂层的腐蚀电流密度较AZ61A 镁合金降低超过两个数量级，并且经5 d 中性盐雾试验后仍能保持较好的表面平整度与致密性。与单一Al2O3-20%TiO2 涂层相比，Ni-Al/Al2O3-20%TiO2 复合涂层对AZ61A 镁合金的短期防护效果更好，通过等离子喷涂技术制备该复合涂层，能为延长镁合金建筑模板的使用寿命提供实验依据。

有色 2026年08月10日 1 点赞 0 评论 108 浏览

增材制造铜及铜合金的研究进展

摘要：铜及铜合金具有高导热率和高导电率等优异性能，广泛应用于电子工业、交通运输和航空航天等领域，增材制造技术可使铜及铜合金零部件更为复杂化、精细化、轻量化和整体化。本文分析了铜及铜合金增材制造技术的原理、特点和工艺进展；总结了增材制造铜及铜合金类型，包括纯铜、CuCrZr、CuCrNb和其他铜合金。在此基础上，综述了铜及铜合金增材制造技术的研究进展，包括降低激光反射率、调控微观结构等，讨论了增材制造铜及铜合金在航空航天、电子工业等方面的应用。最后，展望了增材制造铜及铜合金的发展趋势。

有色 2024年09月13日 1 点赞 0 评论 523 浏览

铜及铜合金增材制造技术现状和发展趋势

摘要：文章介绍了目前用于增材制造（AM）的铜及铜合金原料粉末的种类及制备方法，总结了国内外铜基零件AM技术的现状。重点阐述了不同AM方法的工艺流程和优缺点，分析了影响零件质量的技术难点和相应的解决方案，并对铜基零件AM技术的发展方向进行了展望。

有色 2024年12月12日 1 点赞 0 评论 359 浏览

电弧增材制造高强度Al-Mg-Sc系合金研究进展：冶金缺陷、微观组织和力学性能

摘要：电弧增材制造(WAAM)技术因其制造成本低、沉积效率高、成形构件无尺寸限制等特点，成为大型复杂构件一体化制造最具潜力的技术之一，尤其适用于焊接性能优异的Al-Mg-Sc 系合金。基于此，本文详细综述了WAAM成形Al-Mg-Sc 系合金的研究进展，包括冶金缺陷、微观组织和成形性能。在WAAM中，通过优化丝材成分、打印工艺和引入层间搅拌摩擦加工(FSP)均能有效降低气孔率，改善微观组织和提升合金性能。成形合金最低气孔率约为0.026%；由于Sc 强烈的微合金化作用，微观组织均为等轴晶，平均晶粒尺寸约为10 μm，成形合金表现出优异的性能，直接时效后，合金最高抗拉强度可达470 MPa，且具有优异的塑性。然而，WAAM专用Al-Mg-Sc 系合金丝材的研发、冶金缺陷形成的内在机理、粗大微米级Al3(Sc1 - x, Zrx)相的调控以及多性能的探究仍需进一步解决。最后，基于机器学习在智能制造中的优势，对未来机器学习在WAAM成形中的应用进行了展望：正向性能预测与逆向成分/工艺求解，从而加速WAAM专用高强度铝合金丝材研发，并降低生产成本、缩短研制周期。

有色 2026年08月03日 1 点赞 0 评论 172 浏览

镁合金及其复合材料电磁屏蔽性能研究进展

摘要：航空航天、信息通信等领域不断发展，随之产生的电磁干扰也逐渐被人们重视，面对电磁屏蔽材料兼顾结构轻量化的功能/结构一体化发展趋势，已经有越来越多的研究者将关注点放在了镁合金及其复合材料上。镁合金作为一种密度极低的金属材料，具有较高的比强度和比刚度、优异的阻尼和电磁屏蔽性能，以镁合金为基体制备复合材料可进一步提升材料的综合性能，兼具高导电性、导热性和优异力学性能的碳纳米管（CNTs）、纳米石墨烯（GNPs）等纳米碳基材料和具有特殊空心结构的粉煤灰球（FACs）均可作为镁合金复合材料的增强体，综合提升材料的力学和电磁屏蔽性能。目前，针对镁合金及其复合材料的电磁屏蔽性能研究主要集中于合金化元素选择及成分设计、热处理及加工工艺、晶粒尺寸、织构及相分布、复合材料体系设计等方面。从电磁屏蔽原理出发，综述了近年来镁合金及其复合材料电磁屏蔽性能的研究，主要对镁合金及其复合材料导电、导磁性的影响因素进行了介绍，并讨论了作为复合材料提升镁合金电磁屏蔽性能的机理，最后针对这类轻量化电磁屏蔽结构材料的应用前景进行了展望。

有色 2024年08月07日 1 点赞 0 评论 704 浏览

镁合金电弧增材制造研究现状及展望

摘要：电弧增材制造由于其高沉积速率、高材料利用率、低成本以及具有制造大尺寸构件的能力而得到研究人员的广泛关注，有望广泛应用于镁合金的快速成形。本文概述了电弧增材制造用镁合金丝材的种类及其对丝材的要求，总结了现今适合于镁合金电弧增材制造用丝材的制备方法，重点论述了镁合金电弧增材制造工艺的制备技术、基本原理、微观组织及力学性能，讨论了不同电弧增材制造工艺制备不同镁合金的影响因素，分析了镁合金电弧增材制造目前可用丝材种类少以及增材制造构件形性尚不可控等问题，并且在优化电弧增材制造镁合金构件性能和推进应用方面进行了展望。

有色 2024年12月06日 1 点赞 0 评论 318 浏览