基于VP-CMT技术的增材制造实验设计

交流冷金属过渡焊（VP-CMT）既具有冷金属过渡焊（CMT）的焊接热输入量小、焊接热影响区窄、无飞溅过渡、焊缝均匀一致、焊件装配精度要求低等特点,而且热输入量进一步降低,在进行薄壁增材制造时,既可显著消除气孔,又可细化晶粒,将力学性能提升到媲美锻造构件的水平,在金属复杂构件成形的成本、效率和质量等方面具有明显优势,是增材制造领域具有发展前景的技术。文章介绍了基于交流冷金属过渡焊接技术（VP-CMT）设计的增材制造实验项目,针对铝合金复杂构件的增材制造成形开展参数设计、三维建模、路径规划与编程、策略优化、打印成形、质量检验等实践环节,将工程材料、金属焊接、机器人应用等多学科知识融合到工程实践活动,不仅有利于加深对增材制造技术原理和实施过程的理解,还有利于培养工程综合应用能力。该实验紧跟科技发展新方向,对丰富工程训练内容和提升工程训练技术水平具有现实意义和借鉴价值。     

锻造高铌双态TiAl合金的冷轧工艺及组织力学性能研究

采用道次小压下量的工艺对高铌双态TiAl 锻造合金进行精确控制的冷轧实验.结果表明:冷轧后整个试样变形均匀,总变形量在没有中间退火的情况下最大可超过20%.合金变形后的组织仍然为双态组织,γ组织沿轧制方向拉伸变长,片层组织也由原来的无序分布变为与轧向呈一定角度分布.退火实验表明,不同的变形量、退火温度和退火时间对冷轧高铌钛铝合金的力学性能和显微组织均有明显的影响,因而不同的压下量,其中间退火工艺是不同的.     

合金化韧化MoSi_2的研究

本文用XRD、SEM-EDS、EPMA、维氏硬度仪及压痕法研究了Nb、Al、Cr合金化对MoSi2组织结构、室温硬度及断裂韧性的影响.结果表明:2at%Al、4at%Al和2at%Cr三种合金均得到了单一四方Cllb相;6at%Nb合金因Nb含量高,导致部分四方C11b相转变为六方C40相,合金出现灰色Cllb基体相与亮白色层片状C40第二相双相组织,部分C40相中存在几乎平行排列的宽度贯穿裂纹.Nb、Al、Cr合金化都降低MoSi2的维氏硬度,提高断裂韧性,其中2at%Nb、4at%Al合金的断裂韧性最高,达到了5.90MPa·m1/2,提高了69%.     

Mn含量对高强度耐候钢连续冷却过程中组织和性能的影响

采用Gleeble-2000型热模拟试验机及DT-1000膨胀仪研究了两种不同Mn含量(1号含1.42%Mn和2号含0.90%Mn)高强度耐候钢的连续冷却转变过程,分析了不同冷速下两种钢的组织转变和力学性能.结果表明,Mn元素可显著增加高强度耐候钢过冷奥氏体的稳定性,在0.1～60℃/s的冷速范围内1号钢先共析铁素体析出温度比2号钢低约30～50℃.当冷速vNo.1＜0.5℃/s、vNo.2＜1℃/s时,得到F P组织.在整个冷却转变过程中,随着冷速的提高,1号钢逐渐得到以岛状马氏体、粒状贝氏体和板条马氏体为主的组织,而2号钢始终是以铁素体为主的组织.同时,随着冷速的提高,两种钢的硬度、抗拉强度随之提高,其中1号钢明显高于2号钢.     

T12钢盐浴渗钛层结构的研究

用光学显微镜，电子探针，Ｘ射线衍射仪和透射电镜研究了Ｔ１２钢电级中性盐浴渗钛层的组织结构，试验结果表明，渗层包括外两白亮层，两层之间有比较明显的分界，内白亮层与基体之间存在黑色的过渡层，外白亮层是ＴｉＣ层，其中含有少量α－Ｆｅ；内白亮层是αＦｅ层；内外层交界为α－Ｆｅ基体上分布ＴｉＣ，铁素体内层是在碳化钛层形成过程中使其前沿附近含碳量降低，同时溶入缩小γ区的元素钛而逐渐形成的。     

原位合成MoSi2—SiC复合材料的高温强化

采用高温压缩实验研究了不同体积分数SiC含量对原位合成MoSi2-SiC复合材料在1000-1400℃的屈服强度及流变应力的影响,结果表明,与单一MoSi2材料相比,复合材料的高温强度随SiC含量的增加而明显提高,高温屈服强度σy和第二相SiC粒子间距λs服从σy=σ0 kλs^-1/2关系式,结合组织结构的研究结果对其盯间障碍强化的高温强化机制进行了初步探讨。     

原位合成MoSi_2-SiC复合材料的室温增韧

原位合成 ＭＯＳｉ２－ＳｉＣ复合材料的断裂韧性明显高于单一ＭｏＳｉ２的断裂韧性.组织结构的ＴＥＭ与ＨＲＥＭ研究结果表明：原位合成 ＭｏＳｉ２／ＳｉＣ界面为直接的原子结合,无ＳｉＯ２非晶层存在结合对该复合材料的ＫＩｃ断口形貌及压痕裂纹连续扩展路径的观察分析表明,其室温增韧机制为 ＭｏＳｉ２－ＳｉＣ界面间较高的结合力、ＭｏＳｉ２基体晶粒细化及裂纹偏转和桥接．     

原位合成MoSi_2-SiC复合材料的高温强化

采用高温压缩实验研究了不同体积分数 ＳｉＣ含量对原位合成 ＭｏＳｉ２—ＳｉＣ复合材料在 １０００－１４００℃ 的屈服强度及流变应力的影响结果表明,与单－ ＭｏＳｉ２材料相比,复合材料的高温强度随 ＳｉＣ含量的增加而明显提高．高温屈服强度 σｙ和第二相 ＳｉＣ粒子间距λＳ服从σＹ＝σ０＋ｋλＳ－１／２关系式结合组织结构的研究结果对其相间障碍强化的高温强化机制进行了初步探讨．     

定向凝固TiAl-Nb合金的显微组织控制与力学性能(英文)

合金的片层组织。由于合金定向凝固过程中发生完全包晶转变,在枝晶固液生长界面条件下,即可获得片层方向与生长方向成0°或45°夹角的多孪晶合成晶体(PST)。在适当的生长条件下,当片层方向与生长方向平行的片层团在二次定向凝固过程中发生籽晶作用时,可以控制PST晶体内部的片层方向仅与生长方向平行。合金中低含量B的加入会导致非包晶α相的生长,从而不利于控制片层方向。定向凝固TiAl-Nb合金中存在较大的氧化钇颗粒与条状硼化物颗粒,导致其室温拉伸延伸率仅接近2%。