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增材制造镁合金技术现状与研究进展

增材制造镁合金技术现状与研究进展

摘要：镁合金具有轻质、比强度高、阻尼减振、生物相容性好、体内可降解等优点，在航空航天、汽车轻量化、生物医疗等领域应用潜力巨大。然而传统的镁合金铸造成形和变形加工技术在制备一体化复杂结构件上具有一定的局限性，制约了镁合金在上述领域的应用普及。增材制造是一种根据三维模型数据逐层熔化沉积的先进技术，有望成为镁合金复杂构件制备的重要技术途径。本文概述了近年来增材制造镁合金的研究进展，重点对选区激光熔化(SLM)和电弧增材制造(WAAM) 2 种主要增材制造的工艺研发现状和影响因素、微观组织、力学性能及耐蚀行为进行分析与总结。研究表明，工艺优化后SLM和WAAM等技术均可获得致密度> 99%的镁合金试件，并且能够获得与传统制造镁合金相当的力学性能和耐蚀性能，增材制造镁合金表现出极大的工程应用潜力。最后，从材料优化、工艺改进及性能评价等方面对增材制造在镁合金中的未来发展趋势与研究方向进行了总结与展望。
有色 2024年05月30日
3D打印钛及钛合金的发展现状及挑战

3D打印钛及钛合金的发展现状及挑战

摘要：3D打印技术正在挑战传统制造工艺的主导地位，尤其是在以钛合金为代表的金属领域凸显出巨大潜力。本文重点介绍了当前用于钛及钛合金制造的主流打印技术的研究现状，详细分析了每种技术的基本成形机理和存在问题，指出了工艺应用挑战和如何解决这些问题的可能措施。同时，对这些技术的主要优缺点进行了比较，以便于根据实际应用需求选择最佳的3D打印工艺，归纳了各种类型的3D打印钛及钛合金的代表性应用及相关性能，指出了3D打印高性能钛部件的发展方向。
有色 2024年05月07日
不锈钢纤维增强镁基仿生复合材料制备与力学性能

不锈钢纤维增强镁基仿生复合材料制备与力学性能

摘要：利用Mg熔体浸渗不锈钢纤维编织骨架的方法，制备了具有类似天然鱼鳞的正交层合板和双螺旋层合板结构的镁基仿生复合材料，并选用二维平面随机取向结构作为对比，表征了复合材料的相组成、微观结构以及在室温与200℃条件下的力学性能，揭示了其微观结构与力学性能之间的关系。结果表明，镁基复合材料中不锈钢纤维能够起到显著的强化作用，并且其力学性能与微观结构密切相关。与二维平面随机取向结构相比，类鱼鳞仿生结构表现出更高的拉伸强度和塑性，并且能够通过不锈钢纤维从Mg基体中拔出促进变形和消耗能量。特别是，类鱼鳞双螺旋层合板结构在室温条件下塑性更高，而在高温条件下强度更高，其不同取向的纤维之间能够协调变形，诱导裂纹发生偏转，并减弱变形和损伤的局域化程度。本工作通过探索构筑新型仿生结构，有望为优化设计镁基复合材料的结构以提高其性能提供参考。
有色 2024年05月04日
超薄电镀金刚石切割片的研究状况

超薄电镀金刚石切割片的研究状况

摘要：超薄电镀金刚石切割片具有加工精度高、切缝窄、效率高、质量好的优势，在硬脆材料及精密器件的精密切割加工中具有广泛的应用。近年来，随着我国人工智能以及５Ｇ信息产业的快速发展，其核心部件———芯片产业受到越来越多的重视。在芯片的制备流程中，超薄电镀金刚石切割片发挥了重要作用。文章重点介绍了国内超薄电镀金刚石切割片的研究状况，并与国外产品进行了简单对照，提出了存在的一些不足，以期为超薄电镀金刚石切割片的研究提供参考。
有色 2024年05月03日
粉末轧制大尺寸多孔钛板制备工艺研究

粉末轧制大尺寸多孔钛板制备工艺研究

摘要: 以氢化脱氢钛粉为原料，采用粉末轧制和真空烧结技术，通过对喂料和烧结制备工艺的优化改进，制备出了过滤性能均匀，且宽度＞400 mm的大尺寸多孔钛板。实验结果表明: 限制式喂粉方式可实现定量喂料，能保证喂料的均匀性; 加压限位烧结可以有效防止生料坯在高温烧结过程中发生翘曲变形; 轧制多孔钛板过滤性能良好，其密度为2.85g /cm3 ，最大孔径为37μm，透气度为150 m3 /( h·kPa·m2) ，同时对于5μm以上的气体粉尘过滤效率＞99.99%，满足了过滤行业对大尺寸多孔钛板的需求。
有色 2024年07月19日
钛合金超细丝材加工技术及研究现状

钛合金超细丝材加工技术及研究现状

摘要：钛合金超细丝因为具有良好的耐蚀性、生物相容性，比强度高、无磁性、形状记忆功能等特点，广泛应用于医疗和航空航天领域。本文详述了钛合金超细丝材加工的特点及主要加工技术，总结了国内外钛合金超细丝材的研究现状，指出了钛合金超细丝材研发和生产的方向。
有色 2024年04月10日
钛——跨入新千年的金属巨人

钛——跨入新千年的金属巨人

摘要：介绍了海绵钛提取及钛材生产在20世纪的兴起与发展；论述了钛、钛材、钛合金在国民经济各主要工业部门，特别是在高新技术领域的广泛应用与重要作用；展望了钛工业在新千年的市场前景并提出在我国应给予重点发展和关注的建议。
有色 2024年01月19日
Cu基粉末冶金闸片高速制动性能

Cu基粉末冶金闸片高速制动性能

摘 要：Cu 基粉末冶金闸片在高速制动时受温度的影响易发生摩擦系数的衰退，直接影响列车制动的有效性。利用1:1 制动试验台进行不同速度下Cu 基粉末冶金闸片的高速制动试验，分析试验后的摩擦材料和磨屑组织。结果表明：制动速度为350 km·h−1 和380 km·h−1 产生的高温使摩擦材料表层的金属基体发生软化熔融，降低了摩擦副表面微凸点的剪切阻力，导致摩擦系数下降。摩擦表面形成的金属氧化膜具有减磨作用，造成摩擦系数的进一步衰退。在380 km·h−1 制动时，石墨在高温下被氧化，摩擦表面失去稳定的润滑膜，出现粘着磨损和材料转移，磨耗量大幅增加。
有色 2024年01月19日
铝合金电弧增材制造研究现状

铝合金电弧增材制造研究现状

摘要：电弧增材制造技术（Wire Arc Additive Manufacturing，WAAM）具有沉积速率高，成形速度快以及适合各种成形环境的优点，吸引了越来越多的高校及科研机构投入其中，如何进一步发挥电弧增材制造的优势是当下的研究热点。阐述了铝合金电弧增材过程中热输入、电流方式和外加能场对成形件表面形貌、微观组织以及力学性能的影响。当焊接电流较小或焊接速度较快时，热输入较低，熔融金属冷却速度快，形核率高，成形件为晶粒细小的等轴晶粒，提供给气孔的形成、聚集和长大的时间短，即热输入越低，成形件等轴晶区越宽，晶粒越细小，气孔缺陷越少，成形件机械性能越优异。对比分析了不同电流方式的电弧增材制造成形件性能差异，发现脉冲和变极性电流方式的热输入比无脉冲电流方式低，成形件晶粒更精细、缺陷更少、机械性能更优异；脉冲和变极性电流方式都可以清理成形件表面氧化膜，获得平整的表面。分析了电弧增材制造系统的优化方案，发现施加磁场、激光可以使得电弧更加集中，调控熔池流动，避免熔敷金属铺展不均匀；施加原位轧制、层间锤击以及超声喷丸可使得沉积层发生变形，在晶粒内产生大量位错；利用水箱或者添加保护气喷嘴可以降低电弧增材过程的热输入，获得晶粒细小、气孔缺陷少的成形件。最后提出了电弧增材铝合金现阶段存在的问题以及解决方法。
有色 2024年01月18日
金属钒的制备方法综述

金属钒的制备方法综述

摘要：金属钒性能特殊，素有“工业味精之称”，在冶金、化工、航空、能源、原子能等领域应用广泛。金属钒属于稀有高熔点活泼金属，其高纯金属制备困难，目前主流的制备方法为铝热还原钒氧化物制备粗钒与粗钒真空熔炼提纯的联合工艺，该法能耗高、钒收率低。基于钒氧化物和钒氯化物的热力学性质，研究者还提出了诸多含钒前驱体还原制备粗钒及粗钒精炼制备高纯钒的方法，具体包括钙热还原、镁热还原、真空碳热还原、硅热还原、碳热还原-氮化热分解、熔盐电解脱氧等粗钒制备方法，及熔盐电解精炼、碘化物热分解、固态电迁移等粗钒精炼方法。本工作对上述粗钒制备及粗钒精炼涉及的十余种方法开展了较全面的综述，论述了这些方法的基本原理、技术特点、效果及问题等，以期为高纯金属钒的新制备技术研发和技术升级提供全面的参考依据。要点：(1) 综述了粗钒制备及粗钒精炼的各种方法。(2) 高纯金属钒制备的主流方法能耗高、钒收率低。(3) 在保证质量的前提下降低成本、提高收率，是金属钒冶炼产业的发展方向。
有色 2024年04月30日