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 .     

快速凝固AlFeX耐热铝合金喷射沉积坯锻造成型工艺试验研究

喷射沉积AlFeVSi合金锭坯需要采用高温（450℃）锻压来实现致密化．通过沿不同取向锻压试验了解了喷射沉积坯及其压实坯的变形能力和锻造损伤情况，采用钢包套锻造工艺制备了完全致密化的喷射沉积Al-9．20Fe-1．37V-2．30Si合金锻件．通过金相、透射电镜、扫描电镜、力学性能检测等研究手段研究了锻造变形对喷射沉积A1FeVSi合金锻坯组织性能的影响．结果表明，喷射沉积AlFeVSi合金坯可以通过锻压变形实现致密化，达到冶金结合状态．喷射沉积AlFeVSi合金压实坯锻造道次压下率可以确定为20—40％，锻造加载方向最好是垂直于喷射沉积原坯沉积面，且需增加可塑性包套来限制侧表面的自由变形．采用钢包套自由锻造工艺可以在累积78％的压缩变形率条件下制备具有良好组织性能的锻造制品．     

用喷射铸造法制备CuCr25电触头合金

用喷射铸造法制备了CuCr25触头合金,研究了工艺参数(雾化压力和沉积距离)对合金组织形态和性能的影响.结果表明:采用优化的工艺参数和锻造过程制备出的CuCr25合金致密、组织良好,合金中Cr粒子平均直径为5～10μm,且均匀、弥散地分布于铜基体中.细小的Cr粒子提高了合金作为电触头材料的性能.经800℃锻压后,材料的密度＞8.4 g/cm3,电导率为28.5×106Q-1·m-1,硬度为108 HB.     

喷射沉积AlZn12Mg2Cu2合金的组织结构及力学性能

用喷射成形技术在较低雾化压力下沉积了AlZn12Mg2Cu2合金，对其组织结构用光学显微镜和透射电子显微镜进行了观察和分析，发现：在本喷射成形工艺条件下，可以形成高致密度的具有等轴晶粒的均匀合金，晶粒尺寸在30～60μm范围内，在晶内和晶界处有MgZn2相的析出，对制备的材料经济压比为7.7:1条件下的热挤压和T6时效处理后进行了力学性能测定，结果显示屈服强度（бUS）为740MPa，抗拉强度（бUTS）为753MPa，延伸率（δ）为8.6%。     

多层喷射沉积颗粒增强铝基复合材料的研究现状与发展趋势

通过多层喷射沉积技术制备颗粒增强铝基复合材料,强化了冷却效果,能获得细小均匀的显微组织,优化复合材料中增强相的分布及其与基体的结合状态。本文综述了喷射沉积颗粒增强铝基复合材料的发展现状;介绍了多层喷射沉积技术的原理与工艺参数;概述了喷射沉积颗粒增强Al-Zn—Mg系、Al—Fe系与Al-Si系复合材料;并介绍喷射沉积颗粒增强铝基复合材料的致密化技术,着重介绍在小吨位设备上致密大块多孔材料的楔形压制工艺、外框限制轧制、陶粒包覆轧制工艺和热压后轧制工艺;展望了喷射沉积铝基复合材料的的发展趋势,认为增强颗粒与基体界面的结合强度有待进一步提高,提出了多层喷射沉积技术将朝在可编程控制下制备组织均匀、细小且致密度高的大尺寸坯料方向发展,而致密化技术也将朝小吨位设备制备大尺寸致密材料的方向发展,认为热压和楔形压制作为预致密方式能有效提高大尺寸喷射沉积坯料的成形能力,有利于进一步成形。     

雾化合金液滴的凝固动力学分析与计算

雾化凝固过程对雾化制粉和喷射沉积材料的组织有重要影响.雾化凝固过程主要由液态冷却、再辉、偏析凝固、共晶凝固与固态凝固阶段组成.分析了雾化过程中的液滴的速度与粒度分布及凝固各阶段液滴凝固潜热的释放与环境导热之间的热平衡.     

深冷处理粉末对冷喷涂层的沉积和磨损性能影响

对铁基非晶合金粉末进行循环深冷处理增强其塑性变形能力,采用冷喷涂技术在AZ31B镁合金、6061铝合金以及Q235碳钢等具有不同性能的基体材料表面制备非晶涂层,研究深冷处理铁基非晶粉末在不同基体表面的沉积行为、涂层与基体间的界面结合状态以及涂层的摩擦磨损性能。结果表明,基体的硬度、导热系数和弹性模量会影响颗粒的应变条件、散热速率和回弹能量,进而影响涂层的变形状态、致密程度和沉积效率;深冷处理提高了非晶涂层的沉积效率,涂层的沉积厚度均大于原始非晶涂层。在摩擦磨损过程中,随着基体硬度的上升,基体及涂层的摩擦系数增大,磨损率降低。与基体相比,铁基非晶合金颗粒有效抑制了磨球的切削作用,原始非晶涂层的摩擦系数减小,磨损率降低;与原始非晶涂层相比,深冷处理非晶涂层更加致密,其摩擦系数曲线更加平稳,磨损率进一步降低。镁合金基体和非晶涂层的磨损机制都为磨粒磨损和氧化磨损;铝合金基体的磨损机制为粘着磨损和疲劳磨损以及氧化磨损,非晶涂层的磨损机制都为磨粒磨损和氧化磨损;碳钢基体和非晶涂层的磨损机制都为疲劳磨损和氧化磨损。     

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．     

喷射成形技术及应用开发研究

喷射成形技术是一种快速凝固近终成形材料制备新技术,其最突出的创新点在于,把液态金属的雾化(快速凝固)和雾化熔滴的沉积(熔滴动态致密固化)自然地结合起来,在一步冶金操作中完成,以最少的工序,直接从液态金属制取具有快速凝固组织、整体致密、接近零件实际形状的高性能材料或半成品坯件。利用这项技术,不仅可以制备出许多高性能的新材料,而且可以大幅度提高传统材料的性能,同时又不明显地增加材料的制备成本,容易获得较高的产量,因此,喷射成形技术对于冶金材料制备行业来讲,有着广泛的适应性,是标志着材料制备技术更新换代的一种新型技术手段,在国际上,与半固态加工、薄板坯铸轧     

喷射成形颗粒增强金属基复合材料研究进展

喷射成形是将熔融金属雾化和沉积过程相结合,直接由熔融金属制备具有快速凝固组织特征坯体的新型金属材料成形工艺。被引入到非连续增强体金属基复合材料制备领域后,先后发展出了预混喷射成形、反应喷射成形和喷射沉积等工艺方法。介绍了上述颗粒增强金属基复合材料喷射成形工艺方法的基本原理、特点及研究现状。通过对比分析发现喷射沉积技术由于其成形条件限制较少,适用范围广等特点得到了更为广泛的发展,最后结合自身研究对传统喷射沉积技术进行了一定的改进,采用气体-增强颗粒两相流作为雾化介质以期获得提高雾化效率和改善增强颗粒分布均匀性的双重效果。     

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。     

喷射沉积SiC_P/Al复合材料的塑性变形致密化与冶金缺陷消除研究进展

喷射沉积SiC_P/Al基复合材料具有优异的力学性能,但因孔隙、沉积颗粒边界、沉积颗粒表面的氧化皮等冶金缺陷无法完全消除而使其应用受限,消除冶金缺陷和改进致密化技术对于提高喷射沉积铝基复合材料的性能和扩大其应用尤为重要。本文论述了喷射沉积颗粒增强铝基复合材料的致密化技术,着重介绍了楔形压制工艺、陶粒轧制、旋球同步致密化等新型致密化技术;展望了喷射沉积铝基复合材料的发展趋势,认为热等静压、陶粒轧制的剪切作用小,不能完全消除孔洞和沉积颗粒边界等缺陷;提出颗粒增强铝基复合材料的喷射沉积制备与致密化同步进行有利于减少晶粒与弥散粒子的粗化,提高复合材料的力学性能和成形性能。采用旋球同步致密减少坯料孔隙,降低坯料沉积坯中的氧含量,再通过楔形压制实现沉积颗粒间的完全冶金结合。     

喷射共沉积颗粒增强金属基复合材料的研究现状与进展

作为一种综合了铸造与粉末冶金优点制备近成形颗粒增强金属基复合材料的方法,喷射共沉积技术及其应用受到了广泛的关注。本文综述了喷射沉积颗粒增强金属基复合材料的发展现状;介绍了喷射共沉积技术的原理;讨论了喷射共沉积过程中金属液体对增强相的捕获机理和凝固前沿对颗粒的捕获问题;介绍了喷射沉积颗粒增强金属基复合材料的装置及工艺参数的控制;着重介绍了喷射沉积材料的组织性能及致密化工艺,提出通过旋球同步预致密后再分别进行往复镦-挤和等径角挤压实现沉积坯的大塑性变形达到完全致密与冶金结合;指出了喷射沉积金属基复合材料将向组织均匀化、韧性化、完全致密化方向发展。     

雾化喷射沉积制备颗粒增强型金属基复合材料EI

详细地介绍了利用雾化喷射沉积法制备颗粒增强型金属基复合材料的原理、工艺过程以及该方法制备复合材料的优点。另外，指出了目前存在的有待于进一步提高的几个方面。最后，总结了雾化喷射沉积法制备复合材料的发展方向。     

AZ31镁合金的生物降解行为研究

研究了AZ31镁合金作为生物医用材料的体内外生物降解行为.初步分析了其作为可降解生物医用材料的可行性.体外浸泡实验结果表明,AZ31镁合金的降解行为与其所处环境有关,在Hank's溶液中的降解速度较在0.9%NaCl溶液中低;经过热处理后的AZ31镁合金较铸态和锻态降低了点蚀发生倾向,降解速度更慢.体内植入实验结果表明,AZ31镁合金与动物不同组织接触,其降解速度不同,在骨髓腔内的降解速度更快.植入5周时,镁合金已发生降解,20周降解更为明显.降解过程中镁合金表面有Ca-P物质沉积,表面具有优异的生物活性,其降解产物主要通过尿液进行排泄.在表面制备Ca-P涂层可降低镁合金的降解速度.AZ31镁合金是一种具有良好应用前景的新型生物可降解医用植入材料.     

耐热铝合金的致密化工艺与材料性能

本文对多层喷射沉积耐热铝合金管坯经过挤压、旋压、轧制后的密度、显微结构及力学性能进行了检测和分析。在致密化加工过程中 ,材料的密度和力学性能明显提高 ,沉积坯中的界面和孔洞明显愈合 ,材料的显微组织趋于均匀。采用挤压 +旋压或挤压 +轧制致密化成型工艺可以获得高性能多层喷射沉积耐热铝合金材料。     

颗粒增强铝基复合材料阳极氧化与耐蚀性的研究

基体中加入与铝合金基体电位不同、高体积分数的碳化硅和石墨颗粒增强材料,可能导致材料的耐蚀性降低.采用盐雾腐蚀和硬质阳极氧化方法对4种喷射沉积制备的颗粒增强铝基复合材料和一种喷射沉积锭坯颗粒增强铝基复合材料的腐蚀行为及阳极氧化工艺进行了研究.结果表明,颗粒增强铝基复合材料具有较高的腐蚀率,腐蚀形态均为明显的点蚀;在适当阳极氧化工艺条件下,颗粒增强铝基复合材料表面可以制得优良耐蚀性的硬质阳极氧化膜.     

一种喷射成形难变形高温合金的组织研究EI北大核心

研究了喷射成形工艺对一种高铝钛比、难变形高温合金GH710组织的影响,结果表明:喷射成形工艺成功制备GH710沉积坯件,坯件经过热等静压和变形后,外观组织良好,合金组织细密,晶粒尺寸在45μm左右,具有非常强的晶粒抗长大能力,主要有两种尺寸的γ′相,数量较多,主要分布在晶界和晶内。     

喷射轧制钢/Al-Pb复合轴瓦带材的组织与性能

采用喷射轧制工艺制备了钢/Al-8.5Pb-4Si-Cu-0.5Sn复合轴瓦带材,分析了所制备材料的组织及性能.结果表明,用喷射轧制工艺制备的轴瓦合金Al-Si基体中分布有均匀细小的Pb相粒子,经过50%变形量的轧制和在320℃后续退火5h的处理,在复合轴瓦带材的界面处发生了合金元素的扩散,形成了良好的冶金结合层,界面强度高,剪切强度达到72MPa.用喷射轧制工艺制备的轴瓦合金具有良好的耐磨性能.     

雾化喷射沉积技术的发展概况及展望

雾化喷射沉积技术是一种新的金属成形工艺，近年来发展十分迅速。本文从实验装置、传热特点、临界沉积条件、沉积材料的组织和性能及主要工业化产品等方面对该工艺进行了综述。并对雾化喷射沉积技术作了评价和展望