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大吨位高强高导铜材料的连续化绿色生产

大吨位高强高导铜材料的连续化绿色生产

摘要:系统研究了高强高导铜材料的强化机理和制造技术,提出了“增强强化相”(提高弥散强化相强度)、“超饱和固溶”(提高基体中弥散强化相浓度)、“柔性包裹铜晶界”(提高材料高温强度等新型强化机制)的创新思路,为同时具有高强度和高导电、高导热的铜基材料成份和显微组织设计提供了理论基础,并在材料学科权威期刊发表相关论文20余篇。发展出高强高导铜的大吨位、连续化、绿色制造技术,实现了全真空大吨位铬锆铜材料的规模生产,具有工艺简单、流程短,所制备的材料结构全致密、显微组织无偏析、性能均匀一致等优点。高强高导铜材料生产项目技术评估价为1500万元,采用混合实施模式(支付西安交通大学300万元现金,发明人技术入股1200万元),与陕煤集团合作成立了发明人技术入股、骨干团队现金参股的混合所有制企业。建成了一期千吨量级生产线,产品在多个国家龙头企业获得规模应用,并即将建设万吨量级生产线,对于国家高铁、芯片、发动机等多个领域关键材料的升级换代具有重要意义。
有色 2024年09月25日
增材制造铜及铜合金的研究进展

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
冶金设备用铜及其合金表面处理技术的发展现状

冶金设备用铜及其合金表面处理技术的发展现状

摘要：目前，表面技术在冶金设备上的应用已有较大量尝试，铜及铜合金的表面处理技术研究报道也较多，但系统梳理铜合金关键冶金部件失效形式和铜合金的表面处理技术研究现状的相关报道还较少. 本文综述了连铸结晶器、高炉风口小套、转炉氧枪头三种关键冶金部件面临的表面失效形式以及电镀、热喷涂与冷喷涂、表面熔覆、激光处理和合金共渗等几种表面处理技术在铜合金表面改性领域的研究发展现状，对比分析了几种表面处理技术的优缺点，并对高熵合金材料在铜合金表面强化领域的应用潜力进行了展望. 开发新的涂层材料、优化镀膜工艺以及复合表面处理技术，如将激光表面处理与表面涂层技术复合，是实现表面处理技术在冶金设备用铜合金部件长寿化领域应用的可能方向.
有色 2024年09月06日
镁合金电弧增材技术基本工艺及工艺因素影响综述

镁合金电弧增材技术基本工艺及工艺因素影响综述

摘要：轻量化结构件是航空航天和交通运输领域的永恒追求，结构件的轻量化主要通过结构设计和材料选择实现。因此，具有自由成型大型复杂形状构件特点的电弧增材技术受到持续关注。镁合金密度约为1.8g/cm3，是实际工程应用中最轻的金属结构材料之一。这两点使电弧增材镁合金大型复杂构件的生产研究受到重视。然而，电弧增材涉及电磁、传热、流体等复杂物理变化，同时镁合金又存在易氧化、易挥发等问题，这对电弧增材的工艺控制提出严峻考验。为此本文归纳总结了镁合金电弧增材技术基本工艺类别，分析了主要工艺参数对电弧增材制造镁合金成型质量、微观组织、力学性能的影响规律和深层机理，指出了镁合金电弧增材技术的现有问题，最后对镁合金电弧增材技术的未来研究方向提出了一些建议和展望。
有色 2024年09月02日
钛合金高质高效切削加工刀具技术

钛合金高质高效切削加工刀具技术

摘要：钛合金以其高比强度、优异的耐蚀性和耐热性等性能优势，在国防工业和民用领域中被广泛应用。然而，钛合金属于典型难加工材料，切削加工时温度高、切削变形和冷硬现象严重、易粘刀，导致刀具易磨损且表面质量差。目前针对钛合金加工多采用低切削用量，制约了加工质量和生产效率的提升，高质高效切削技术成为钛合金加工领域所关注的热点及难点问题。设计与优选切削刀具是实现钛合金高质高效加工的关键要素，通过刀具材料与刀具结构设计、刀具涂层制备、刀具加工状态监控和数据库开发等手段可为钛合金高质高效加工奠定技术基础，也将为研制钛合金加工的新刀具和提高刀具寿命与加工质量提供解决思路。
有色 2024年08月07日
镁合金及其复合材料电磁屏蔽性能研究进展

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
镁合金激光焊接技术的研究现状

镁合金激光焊接技术的研究现状

摘要：镁合金具有轻质、环保等特性，是一种绿色金属结构材料，如今已成为实现装备制造轻量化、复杂化的必要选择。激光焊接作为目前最常用的焊接方法之一，具有高自动化、热输入控制性好、焊后接头性能优良等优点，是焊接镁合金的理想方法。综述了近年来国内外镁合金激光焊接研究现状，分析了镁合金激光焊接中最主要的焊接缺陷和一些有针对性的解决方法，并对镁合金激光焊接未来的应用发展趋势进行了展望。
有色 2024年08月06日
铝基非晶合金的制备、性能与应用研究进展

铝基非晶合金的制备、性能与应用研究进展

摘要：铝基非晶合金因其独特的物理和化学性能在诸多领域具有广泛的应用前景，综述了铝基非晶合金的成分体系、制备方法、性能特点及应用研究进展。首先，介绍了铝基非晶合金的发展历史和成分体系，目前铝基非晶主要分为3 大体系：二元、三元和多元体系，以及综合性能和形成能力2 大方面，多元体系表现更佳，并逐渐向更多元化发展；其次，系统介绍了铝基非晶合金的制备方法，包括粉末状、薄带状、块体样品的制备，相较于非晶薄带的制备，块体和粉状的制备方法较为丰富，而粉状非晶通常作为铝基非晶涂层的预制材料；随后，详细介绍了铝基非晶合金的性能特点、应用现状及发展趋势，从性能上来看，铝基非晶在强度和硬度以及耐腐蚀性能上表现良好，目前主要以涂层的形式参与应用，除此之外，研究者们也开始对磁性和热塑性展开研究，由于玻璃形成能力的限制，作为结构材料的应用较少；最后，对其未来应用前景进行了展望，认为涂层是目前铝基非晶合金最具应用前景的工程化方式。
有色 2024年08月06日
泡沫铝填充管的研究进展

泡沫铝填充管的研究进展

摘要：泡沫铝填充管是在一个或多个不同横截面形状的薄壁金属管内填充泡沫铝而形成的一种结构功能一体化材料。泡沫铝的填充不仅提高了薄壁金属管的轴向压缩性能和抗弯曲性能，也避免了泡沫铝本身强度不高的劣势。从泡沫铝填充管的制备、结构及性能方面综述了其研究现状，从泡沫铝单管、双管与多管填充的角度分析了结构对泡沫铝填充管压缩和弯曲性能的影响。单管填充泡沫铝改变了薄壁管压缩及弯曲的失效形式，提高了薄壁管的吸能性；双管填充泡沫铝的内管多数以同心管形式排列，在管内部所填充的泡沫铝支撑的基础上，内管进一步支撑起泡沫铝填充管的承载和吸能作用，其压缩及弯曲性能较单管填充更为突出；多管填充泡沫铝在双管基础上进行拓展，可以同心或并列排布，对薄壁管性能的提升各有不同，平行排列的多管结构能量吸收效率高于泡沫铝填充单管，但低于相应的薄壁空管结构。泡沫铝填充管的制备技术通常是分别制取泡沫铝和管材再进行填充，尽管过于单一且工艺复杂，但由于其具有优异的承载和吸能能力，仍然在交通运输、航空航天等领域极具应用潜力。
有色 2024年08月06日
3D打印用钛合金及粉末制备技术研究进展

3D打印用钛合金及粉末制备技术研究进展

摘要：3D打印技术是一种先进的制造方法，在航空航天、生物医疗、汽车、军工等领域得到了较为广泛的应用。钛合金具有质轻、比强度高、耐腐蚀性好、生物相容性好等一些列优异特性，是金属3D打印体系的重要组成部分。简要阐述了3D打印对钛合金粉末性能要求及钛合金粉末主要制备方法，重点对气雾化制粉及旋转电极制备粉末工艺技术特点、粉末性能进行了对比，对粉末性能差异产生原因进行了对比分析，对3D打印高性能钛合金发展方向进行了展望。
有色 2024年08月06日