多孔镁合金制备技术研究进展与展望

摘要:多孔镁合金因其具有多孔结构,轻量化效果显著,电磁屏蔽性能好,减震、吸能和消声性能佳,抗腐蚀破坏能力优于块体镁,以及生物相容性能优异而逐渐受到工业界重视,在工业高端领域具有较大的应用潜力。梳理了目前多孔镁合金在航空航天、轨道交通、国防军事、生物医用、电子3C、能源开发、机器人和无人机等领域的应用情况。针对多孔镁合金制备技术进行了系统的总结,分析了各制备技术的特点和研究进展,指出了各自的优势与弊端。最后,展望了多孔镁合金制备技术的未来发展方向。

铜及铜合金的导电性能与抗氧化性能研究进展

摘要:随着微电子器件微型化与高密度集成化的快速发展,高性能铜基微细丝凭借优异的传导性能被广泛应用于集成电路引线键合。然而,铜基键合线在存储以及服役过程中易受环境中的氧侵蚀形成Cu2O/ CuO 氧化层,导致界面接触电阻升高,严重影响电子元器件的使用寿命和稳定性。本文从导电性能优化、导电机理研究、抗氧化性能实验研究、改善抗氧化性能方法以及抗氧化机理等方面综述了铜及铜合金的导电性能和抗氧化性能的研究进展。基于铜及铜合金成分设计、加工工艺改善抗氧性能和导电性能对比分析,提出了当前存在的问题,展望了利用微量稀土元素与涂镀工艺协同提升铜及铜合金微细丝抗氧性能与导电性能的应用发展前景。

高成形镁合金板材最新研究进展

摘要: 镁合金作为当前应用广泛的轻量化金属结构材料,具有高比强度和比刚度、优良的阻尼性能以及可回收等优点。同时,中国拥有丰富的镁资源,其应用与推广可起到缓解中国铁、铝矿等传统金属材料的短缺问题和降低污染的作用。 变形镁合金在航空航天、交通运输和生物医用支架等领域受到广泛青睐。但是, 大部分变形镁合金具有密排六方(hcp)晶体结构,室温下能够开动的独立滑移系较少,因而在塑性变形时易形成强基面织构导致其室温塑性成形能力差。如何提高镁合金板材的室温成形性能是扩大镁合金应用当前亟待解决的主要问题之一。综述了近年来国内外研究学者在改善镁合金板材室温成形性的工作及研究进展,主要集中在添加合金元素和塑性预变形调控来消融强织构与低成形壁垒,阐述了添加稀土元素、微合金化、新型轧制及挤压加工、预变形塑性加工等手段对镁合金板材微观组织结构、晶体取向及成形性能的调控规律,为制备高成形性镁合金板材制备提供参考。

增材制造钛合金的组织及性能研究进展

摘要:钛合金作为轻质结构材料,具有比强度高、耐高温、耐腐蚀、抗氧化、生物相容性好等特点,被广泛应用于航空航天、武器装备及生物医用材料等领域。从力学性能、疲劳性能、高温氧化性能、摩擦磨损性能和生物相容性角度综述了增材制造钛合金组织及性能的研究进展。分析了合金化、热处理以及激光冲击强化对增材制造钛合金组织及性能的影响,并展望了下一步钛合金增材制造的研究方向,以期为今后的研究提供参考。

Cu—Fe合金塑性研究进展

摘要:铜铁( Cu-Fe)合金因在高强高导、电磁屏蔽领域具有应用潜力而备受关注,然而Fe 元素的添加在显著提高Cu-Fe 合金强度的同时又因造成晶格畸变、层错能上升从而导致塑性降低。针对此类问题,首先总结了添加不同含量Fe 元素以及晶粒尺寸对Cu-Fe 合金组织及塑性的影响机制,进而重点从影响Cu-Fe 合金塑性的理论计算、微合金化以及不同加工方式综述了Cu-Fe合金塑性研究的进展。通过目前已有的理论计算方法揭示了Fe 元素添加导致层错能升高的原因,介绍了微合金化、加工工艺对Cu-Fe 合金塑性的影响规律及可能的改善途径,并对Cu-Fe 合金强塑性协同提升以及基于理论预测Cu-Fe 合金的层错能进行了展望。

钛合金型材多点三维热拉弯成形工艺及其微观组织演化

摘要:为解决钛合金等难加工材料型材的三维弯曲成形问题,提出了多点三维热拉弯成形工艺并研制了成形装备。通过成形试验探索了预拉伸量、补拉伸量和成形温度等工艺参数对TC4钛合金L形截面型材的三维热拉弯成形规律,其中成形温度是影响回弹变形的最主要因素,当温度一定时,采用预拉伸量为100%εs、补拉伸量为20%εs时(εs为屈服应变参数),型材达到最佳的成形状态。基于成形试验和材料力学性能测试结果建立了预测多点三维热拉弯成形工艺成形过程和回弹过程的有限元仿真模型,回弹预测误差小于15%,验证了模型的有效性。此外,对成形前后的TC4钛合金进行了微观组织观测,研究结果表明,与初始未变形样件相比,三维热拉弯成形后的TC4钛合金产生了相变,(10ī0)晶面织构强度显著提高,两相晶粒尺寸均有所减小,TC4钛合金成形件的塑性变形能力得到了提高,且几何必需位错密度有所增大。

镁合金室温超塑性研究进展

摘要:综述了镁合金实现超塑性变形的晶界滑移机制,提出镁合金实现室温超塑性引入晶界滑移变形机制的必要性。在此基础上,基于晶界滑移调控的超塑性变形本构方程,提出镁合金室温超塑性变形引入晶界滑移的途径。最后,综述了镁合金室温超塑性变形的研究现状,并对其研究方向进行了展望。

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。

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。

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。