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粉末冶金钛基层状材料研究进展

粉末冶金钛基层状材料研究进展

摘要：日益严苛的服役环境对钛材性能提出新的要求与挑战，层状结构的引入使钛基材料突破强度–韧性的桎梏有了新的思路。近年来，钛基层状结构材料成为研究热点，通过不同制备技术获得的钛基层状结构材料展现出了优异的力学性能。粉末冶金技术具有工艺简便、高效，易于实现组元调控与钛材性能优化等优点。本文对目前钛基层状材料的类型、主流制备技术进行阐述，着重介绍了粉末冶金钛基层状材料的研究进展，总结了高性能钛基层状结构的强韧化机制，最后对钛基层状结构材料的基础研究与实际应用进行了展望。
有色 2024年05月03日
轻质合金电弧熔丝增材制造研究现状及展望

轻质合金电弧熔丝增材制造研究现状及展望

摘要：电弧熔丝增材制造由于沉积速率高、 材料利用率高、 成本低以及具有制造大尺寸复杂构件的能力， 得到工业界和学术界的广泛关注。以镁、 铝、 钛等为基体的轻质合金因其密度低、 比强度高、 阻尼减震性能好、 耐蚀性强、 生物相容性好等优点， 可以减轻重量， 促进节能减排， 在航空航天、 汽车工业和医疗器械等领域有广阔的应用场景。本文综述了这几类轻质合金电弧熔丝增材制造的研究现状， 重点论述了电弧熔丝增材制造工艺对其组织和性能的影响， 表明电弧熔丝增材制造工艺对构件的成型精度起着至关重要的作用， 且对材料有较强的敏感性， 即不同轻质合金适用的最优工艺不同。同时， 讨论了常用电弧增材制造构件性能的优化手段， 热处理工艺可通过调控第二相类型、 组织形貌等来提升综合力学性能， 指出了镁、 铝、 钛等合金材料电弧熔丝增材制造存在的主要问题及发展方向， 对于轻质合金电弧熔丝增材制造技术的快速发展有一定促进作用。
有色 2026年03月03日
超硬材料包覆新技术研究综述

超硬材料包覆新技术研究综述

摘要：为了提高超硬材料工具或制品的性能并延长其使用寿命，对超硬材料进行表面包覆，不仅可以明显提高超硬材料与基体的机械结合强度，还具有改善超硬材料耐用性、热稳定性、分散性和抗氧化性能等作用。通常，超硬材料表面包覆的方法主要有化学镀、电镀、真空微蒸发镀、物理气相沉积、化学气相沉积等。采用超硬材料表面包覆新技术，包括熔盐处理、钎焊、溶胶凝胶法、异质外延生长、等离子体烧结、自蔓延烧结、静电纺丝等新技术实现了超硬材料的表面包覆，可以针对特定的使用目的和需求，采用不同的技术在超硬材料表面对组织结构、形貌、物理和化学成分进行复合设计、修饰和性能调控，对相关研究成果进行了综述。
有色 2024年05月03日
Mg-Zn-Y系镁合金的研究现状与展望

Mg-Zn-Y系镁合金的研究现状与展望

摘要：镁合金作为“21 世纪的绿色工程材料”，在航空航天、汽车、电子等领域具有广阔的应用前景。在诸多镁合金中，Mg-Zn-Y合金由于其独特的组织结构和优异的力学性能而成为研究热点。综述了近年来Mg-Zn-Y合金的研究现状。介绍了Mg-Zn-Y合金的物相与显微组织，主要对其存在的三种平衡相进行了简介，即准晶I相（Mg3YZn6）、W相（Mg3Y2Zn3）和LPSO-Z相（Mg12YZn）；重点综述了主要合金元素（Zn、Y、Zr、Nd、Mn、Ca等）、变形加工处理对其微观组织及强韧化行为的作用规律，并总结了相应的铸态及变形态合金的力学性能。基于已有的研究基础展望了合金的未来发展方向。
有色 2024年07月18日
AFSD高强铝合金析出强化的研究现状及发展趋势

AFSD高强铝合金析出强化的研究现状及发展趋势

摘要：增材搅拌摩擦沉积（additive friction stir deposition， AFSD）具有沉积温度低、增材质量好、制造效率高等特点，在航空航天制造领域具有广阔的应用前景。本文详细介绍了AFSD 技术，深入剖析了AFSD 对三类析出强化型铝合金组织和性能的影响规律及机理，并指出了制约高强铝合金构件AFSD 制造的关键问题。AFSD 在固相下进行沉积，克服了基于激光和电弧沉积的气孔和热裂纹缺陷。然而，在AFSD 过程中，由于沉积金属的冷却速度较慢，敏感温度区间的停留时间较长，在增材时后续沉积层对前一层，甚至前几层均有热作用。因此，沉积样品中部与底部的晶内强化相粗大，使得沉积层中下部的强度急剧下降。沉积层顶部不受二次或多次热循环的影响，析出相分布均匀，力学性能较好，但仍低于基体材料。时效处理可使AFSD 过程固溶的部分元素再次析出，性能轻微提升，但始终无法达到固溶+时效（T6）的水平。虽然沉积态经过T6 处理后可再次形成均匀细小的强化相，使其强度重新达到峰值，但在固溶的同时，沉积材料将发生晶粒的异常长大（abnormal grain growth，AGG）问题，因此，通常不建议对AFSD 沉积金属进行固溶处理。为了实现高强度析出强化铝合金构件的AFSD 制造，未来还需要在合金化设计、复合强化、工艺创新等方面开展进一步的研究工作。
有色 2026年05月07日
激光增材制造镍基高温合金研究进展

激光增材制造镍基高温合金研究进展

摘要：激光增材制造是一种集激光、数字化、材料等学科为一体的新型制造技术，具有降维制造、复杂成型、材料利用率高等优点，按照其材料送进方式可分为铺粉式选择性激光熔化技术与送粉式激光熔化沉积技术。激光增材制造高温合金部件因其晶粒细小、组织均匀、力学性能优异，在航空航天领域已经得到了应用。从技术原理、微观组织、力学性能、致密度几个方面，综合论述激光增材制造在镍基高温合金的研究现状，指出了激光增材制造技术在轻量化设计、结构功能一体化器件方面的应用和发展趋势。
有色 2024年05月03日
增材制造600℃高温钛合金研究进展

增材制造600℃高温钛合金研究进展

摘要：先进航空发动机高压压气机550～600℃环境使用的关键/重要件对600℃高温钛合金提出迫切需求。但是，难成形的复杂构件以及梯度/复合结构与功能一体化构件等的制造，采用传统铸造、锻造等工艺技术难以满足需求和研发要求。增材制造是先进制造技术的典型代表，拥有材料设计-制造一体化、复杂设计-定制一体化等独特优势，为600℃高温钛合金新材料/新技术研发提供了新的途径。目前国内外已开始关注通过增材制造的方式制备600℃高温钛合金，重点研究材料-工艺-组织-性能的关系。本文首先简要回顾600℃高温钛合金研究，其次重点介绍不同增材制造工艺下600℃高温钛合金沉积态和后处理态的微观组织特点；在综合性能研究方面，列举并分析拉伸性能、蠕变性能、热疲劳性能和抗氧化性能等关键性能；在复杂设计/复合结构章节，论述以600℃高温钛合金为基体的复合材料和梯度结构增材制造的研究进展。最后，对增材制造600℃高温钛合金材料开发、复合工艺探索、缺陷控制和性能评价标准建立等研究方向进行展望。
有色 2024年07月09日
高纯铜应用及其制备方法研究进展

高纯铜应用及其制备方法研究进展

摘要：综述了纯度5N以上高纯铜相较于普通3N或4N铜在导热、导电、耐疲劳等性能方面的优异性，以及其在半导体、显示面板、光伏、军工、高端制造、航空航天等领域的较广泛应用。同时，总结了电解法、区域熔炼法、真空蒸馏法、真空感应熔炼－定向凝固法、真空电子束熔炼－定向凝固法、阴离子交换法制备高纯铜的研究进展。初步展望认为，电解精炼法与区域熔炼法、真空蒸馏法等火法工艺相结合的湿法－火法联合工艺，是高纯铜材料制备技术的重要发展方向之一。此外，彻底排除高纯铜制备全流程的每个污染源，也是突破高纯铜精炼技术的关键研究内容。未来，随着对高纯铜性能要求的不断提高以及应用领域的持续拓展，制备技术将朝着更加高效、环保、低成本的方向发展，以满足日益增长的市场需求。
有色 2026年04月24日
硅化钛薄膜的制备与应用

硅化钛薄膜的制备与应用

摘要：金属硅化物因其薄膜电阻率低, 熔点高，化学性质稳定，在微电子领域具有广阔的使用前景。本文系统地阐述了硅化钛的性质、制备方法（包括自对准硅化物技术及CVD技术）及其应用。对硅化钛在集成电路中的应用进行了重点介绍。
有色 2024年05月02日
可降解铝合金在油气田开采中的开发应用进展

可降解铝合金在油气田开采中的开发应用进展

摘要：可降解金属是完成设定功能后，在含水体环境中可分解成粉体的材料。随着非常规油气田开采技术的迭代进步，可降解金属的潜在应用包括但不限于压裂球、桥塞、球座等。本文以可降解铝合金为例，概述了可降解的含义、铝的降解原理、可降解铝在油气田开采装备中的优势；归纳了压裂工具的力学性能、降解性能、环境相容性等要求；介绍了Al-Ga-In-X、Al-Ga-Sn-X和Al-Ga-In-Sn-X（X为Mg、Cu、Zn、Ti等元素）等较为成熟的可降解铝合金体系及降解机理；总结了温度、介质类型、制备技术等影响降解性能的因素；列举了可降解金属在油气田开采装备中的应用案例。提出了目前函需解决的产学研用合作、行业标准等问题，展望了今后的发展方向。
有色 2024年01月19日