结构材料喷射成形技术与雾化沉积高温合金

喷射成形是利用快速凝固方法直接制备金属材料坯料或半成品的先进材料制造技术 ,喷射沉积高温结构材料的冶金性能好、生产效率高、成本低 ,因而在近几年得到了迅速发展 .本项研究的主要目的是要通过喷射成形工艺参数的调整、最大限度地直接减少喷射成形坯中的孔隙度 ,进而得到优质坯料 .利用优化的雾化喷射沉积技术制备了多种高温合金沉积坯 ,沉积坯整体致密、晶粒细小、组织均匀、无宏观偏析、含气量低、力学性能提高 .还简要地比较了喷射成形高温合金与用常规铸锭冶金工艺和粉末冶金工艺制备高温合金的异同 ;总结了航空材料研究院喷射成形高温材料近年来的研究状况 ,包括专用高温材料喷射成形装置和技术及其应用 .     

喷射成形过共晶Al-Si合金材料的研究现状

过共晶Al-Si合金具有较高的强度、较低的密度和热膨胀系数、良好的耐磨性和耐蚀性,在汽车、造船、航空航天及其他制造行业广泛应用.但当合金中Si含量太高时,合金组织粗大、偏析严重,同时材料的强度、塑性急剧降低而失去使用价值.喷射成形技术是一种全新的材料制备技术,具有快速凝固技术的基本特征,同时还具有生产工序简单、氧化和污染小等优点,在国外已经在特殊钢、高温合金、铝合金和铜合金等方面进行了产业化应用.但利用喷射成形技术来制备和生产过共晶Al-Si合金材料还很不成熟,有许多问题还没有得到妥善的解决,作者提出两点建议来进一步改善过共晶Al-Si合金材料的性能(1)在喷射成形过共晶Al-Si合金中添加微量稀土元素;(2)利用喷射共沉积技术制备过共晶Al-Si合金为基体的纤维增强复合材料.     

喷射成形高温合金的研究与应用

喷射成形是一种近终形快速凝固技术,综述了喷射成形高温合金的研究和应用.研究表明,喷射成形高温合金成分均匀、无宏观偏析、晶粒细小、气体夹杂含量低,力学性能与粉末合金相当,高于变形合金,冷热加工性能明显改善,且成本较低.喷射成形高温合金技术通过20多年的发展取得了较大的进步,包括纯洁金属喷射成形(CMSF)和纯洁金属成核铸造(CMNC).喷射成形高温合金的应用主要是管件、环形件和盘件.最后对喷射成形涡轮盘材料FGH96组织作了初步的研究.     

喷射成形Al_(95)Cu_2Fe_1Ni_1Ce_(0.5)Zr_(0.5)合金的微观组织形成机制及拉伸性能

采用喷射成形技术制备了Al95Cu2Fe1Ni1Ce0.5Zr0.5合金材料，研究了该合金快速凝固组织的形成机制，并对沉积态及热挤压态材料的拉伸性能进行了测试．结果表明：喷射成形快速凝固技术显著地细化了合金组织．预成形毛坯组织的微观不均匀性使沉积态材料的综合力学性能降低；热挤压工艺可改善合金的均匀性，提高材料性能．     

喷射成形Al95Cu2Fe1Ni1Ce0.5Zr0.5合金的微观组织形成机制及拉伸 …

采用喷射成形技术制备了Ａｌ９５Ｃｕ２Ｆｅ１Ｎｉ１Ｃｅ０．５Ｚｒ０．５合金材料，研究了该合金快速凝固组织的形成机制，并以沉积态及热挤压态材料的拉伸性能进行了测试，结果表明：喷射成形快速凝固技术显著地细化了合金组织，预成菜毛坯组织的微观不均匀使沉积态材料的综合力学性能降低，热挤压工艺可改善合金的均匀性，提高材料性能。     

喷射成形Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si合金组织和性能的研究

采用喷射成形技术制备了Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si合金,采用透射电镜、X射线衍射和力学性能实验对该合金的组织和性能进行了分析,在合金的显微组织中检测到了第二相粒子.拉伸实验结果表明,由于存在热稳定相Al12(Fe,V)3Si颗粒,喷射成形Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si合金在室温和高温下都具有较高的拉伸强度.     

喷射成形技术制备高性能铝合金材料

采用喷射成形技术制备了过共晶Ａｌ－Ｓｉ系高强耐磨铝合金和Ａｌ－Ｚｎ系（７０００系）超高强铝合金,并对上述喷射成形材料的组织、性能进行了研究。结果表明,喷射成形材料与传统铸造材料或铸造变形加工材料相比,基本组织被显著细化、析出相尺寸更为细小且分布更加均匀、各种析出相的宏观和微观偏析得到了有效控制,从而使其各项力学性能得到了明显的提高。还同时介绍了上述喷射成形高性能铝合金在工业发达国家中的大规模应用情况,以及我国的应用开发现状。     

喷射成形制造工艺

喷射成形是一种先进的材料制备技术,该技术具有近终形制造的特点,近年来已广泛应用于研究和开发多种高性能快速凝固材料.文中介绍了喷射成形工艺过程、特点,并回顾了喷射成形工艺的发展历程及现在所达到的技术水平.     

高强铝合金的研究现状及进展

阐述了高强铝合金的微观结构及其与性能之间的关系,从材料自身和热处理工艺两方面介绍了强韧化制度,并介绍了当前比较成熟的制备Al-Zn-Mg-Cu系合金的新技术、喷射成形及金属基复合材料的制备,就今后的研究开发提出了一些建议.     

喷射成形高锰ZA35合金的工艺及组织研究

利用优化工艺参数的喷射成形技术制备含Mn3.5%(质量分数,下同)的ZA35合金坯,比较了铸态和喷射成形态合金的微观组织.研究表明:喷射成形态合金晶粒细小,组织分布均匀;元素Mn在铸态组织中主要以大量富Mn独立硬化相分布于晶界或晶界附近,喷射成形合金组织中富Mn相消失,元素Mn溶入基体,固溶度明显提高.元素Mn在铸态和喷射成形态合金基体中分布规律一致,即在α富铝相中的固溶度显著高于在η富锌相中的固溶度.热挤压后,喷射成形3.5%Mn-ZA35中有类似纳米级晶须状和颗粒状的MnAl6析出.     

喷射成形技术及应用

简要介绍了喷射成形技术的原理、特点，讨论了近几年来喷射成形技术在不锈钢、铸铁、铝合金、高温合金等材料中的应用与发展趋势。     

自反应喷射成形制备TiC—TiB2复合陶瓷

提出了一种新的低成本自反应喷射成形技术,制备出TiC-TiB2复合陶瓷材料坯件,研究了材料的组织结构对性能的影响.结果表明,反应喷射成形坯件的组织具有快速凝固特征,主要由浅灰色连续基体相TiC0.3N0.7、尺寸为100nm-1μm呈柱状分布的黑色颗粒TiB2,少量分布于基体相边界的白色相组织TiO2以及少量黑色的不规则孔洞四部分组成.喷射沉积坯件的孔隙率为2.3%,显微硬度为2029HV0.2,断裂韧性为6.0 MPa·m1/2.向喷射体系中添加20%(质量分数)的Al-Ni合金使材料的孔隙率下降到1.7%,断裂韧性提高到7.7 MPa·m1/2,显微硬度下降到1259HV0.2.由于自反应喷射成形坯件的晶粒细小,其断裂韧性高于反应烧结与自蔓延高温合成方法制备的TiC-TiB2复合陶瓷材料.     

新型喷射成形轻质、高导热、低膨胀Si-Al电子封装材料

传统封装材料的性能已经不能满足微电子技术飞速发展的需要，为此，国内外相继采用喷射成形技术研究开发了适用于电子行业发展的新型Si-Al系列合金，这种高硅（50－70wt%)合金具有细小均匀的显微组织，以及均匀和各向同性的性能，同时具有低热膨胀系数，高热导率和低密度等特点，与普通碳化硅增强金属基复合材料（MMCs)不同，新合金可以用普通刀具进行加工，并且容易进行镀镍，铜、银和金等涂覆处理，采用上述材料已成功地制备了航空应用的微波放大器模块，比全可伐合金封装减重约30％以上，对喷射成形Si-Al合金的研究开发现状进行了简单评述。     

喷射成形技术及其在钢铁材料上的应用

喷射成形是近年来发展非常迅速的一种近终成形先进冶金工艺技术。与传统铸造工艺及粉末冶金工艺相比,喷射成形设备、工艺简单,能生产偏析小、晶粒细、致密度高的材料。喷射成形技术在铝基合金、铁基合金、高温合金、铜合金及复合材料等方面都得到了广泛的应用。主要介绍该技术的原理及其在钢铁材料方面的应用情况,并讨论了它在钢铁领域的发展趋势,指出喷射成形工艺是一种有望替代粉末冶金工艺生产高合金钢材及一些特殊钢材的崭新工艺。     

喷射成形超高碳钢的微观组织与工艺研究

通过喷射成形工艺制备超高碳钢材料可以极大地优化其微观组织，提高性能，但是如果喷射成形工艺参数控制有误，就可能使组织恶化，性能下降。本文通过分析喷射成形工艺制备超高碳钢材料过程中因为参数控制等原因出现的组织缺陷，探讨了产生组织缺陷的原因，并结合喷射工艺原理和喷射成形设备具体分析了喷射成形工艺过程中的参数控制，提出了改进工艺参数，消除材料组织缺陷的方法。     

电子材料

喷射成形的硅铝合金材料产业化 最近,江苏豪然喷射成形合金有限公司自主创新,成功开发了国内首台套大型喷射成形装备,自动生产控制系统和成熟工艺技术。新品硅铝合金及高强度铝合金投入批量生产,其技术指标达到国际先进水平,具有自主知识产权,核心技术获得国家专利。     

喷射成形技术产品的研究现状

喷射成形是一种快速凝固近终成形材料制坯技术，利用该技术制备的材料具有优异的性能，喷射成形技术产品在特定的领域中正在逐步取代一些传统材料，简要阐述了喷射成形技术和产品的研究发展现状。     

直升机轮毂材料用喷射成形7055铝合金性能

目的 研究一种新型直升机轮毂用材料。方法 采用喷射成形工艺制备了7055铝合金轮毂,与传统2A14铝合金材料对比分析,分析了其组织结构（晶向结构、致密度等）、宏观性能（抗拉强度、屈服强度等）、静压试验以及L-T方向断裂韧性等。结果 喷射成形7055铝合金组织为细小的等轴晶组织,合金相均匀弥散分布,无宏观偏析、疏松、孔洞等铸造缺陷,其抗拉强度比传统2A14铝合金高出33.3%,承载能力高出39.4%。结论 喷射成形7055铝合金,可有效替代2A14等传统直升机轮毂材料,改善轮毂的稳定性和安全性,推进轮毂材料的国际化水平。     

复合粉制备工艺对自反应喷射成形TiC-TiB2复合陶瓷坯件的影响

以Ti粉、B4C粉、石墨和蔗糖（C的前驱体）为原料，采用机械粘结法制备了Ti-B4C-C系复合粉，采用前驱体法制备了Ti-B4C-C-蔗糖系复合粉，并分别利用两种复合粉进行自反应喷射成形试验，获得了Ti（C，N）-TiB2复合陶瓷坯件。通过XRD、SEM等方法观察了复合粉与喷射沉积坯件的组织结构，分析了其相组成，并测试了成形坯件的孔隙率及断裂韧性等力学性能，对比分析了复合粉制备工艺对喷射成形材料组织结构及性能的影响。研究结果表明：与机械粘结法制备的，Ti-B4C-C系复合粉相比，采用前驱体法制备的Ti-B4C-蔗糖系复合粉内部粘结强度稍低，但粉体内部混合更均匀，各组元间接触更充分，因而自反应喷射成形过程中的SHS反应更加充分。二者喷射成形所得材料均以Ti（C，N）-TiB2主相、部分钛的氧化物为副产物相，并有一定孔隙。但Ti-B4C-蔗糖系复合粉喷射沉积坯件副产物相少，组织均匀致密，且材料的断裂韧性高，综合性能明显优于Ti-B4C-C系复合粉喷射沉积坯件。     

喷射成形高温合金的研究进展

喷射成形高温合金具有成分均匀,无宏观偏析,氧含量低,晶粒细小等特征,同时具有较好的综合性能,是喷射成形研究的重要方向和活跃的前沿。简要介绍了喷射成形的基本原理,并对国家外喷射成形高温合金的研究进展情况进行综合评述。