激光选区熔化复合制造TC4钛合金组织性能研究

采用选区激光熔化技术(SLM)在锻造后的TC4合金基体上制备TC4钛合金增材/锻件复合成形件，并采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、显微维氏硬度计和拉伸试验机等试验设备，分析了不同SLM参数下TC4钛合金复合成形件微观组织及力学性能。结果表明：复合试样微观组织分为锻件基体区、结合区以及增材区三个区域。增材区与锻件区之间界线清晰，无未熔合、气孔、裂纹等缺陷。锻件区组织为等轴组织，增材区为相互交错的针状α′马氏体组织。性能试验结果表明：增材区和结合区抗拉强度及屈服强度均显著优于锻件；其中结合区强度最高，增材区次之。综合考虑强度和塑性，激光功率为280 W,扫描速率为1100 mm/s下得到的复合试样拉伸性能最好。     

热处理对激光增材制造Ferrium M54钢微观组织及力学性能的影响

采用激光增材制造技术制备了Ferrium M54钢,研究了传统热处理对其组织和力学性能的影响。利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉伸试验机及维氏硬度计分析了沉积态和热处理后试验钢的微观组织和力学性能。结果表明,激光增材制造M54二次硬化钢是由沿沉积方向生长的柱状晶构成,沉积态试样纵向的抗拉强度和屈服强度分别为1832 MPa和997 MPa,断后伸长率和断面收缩率分别为9.5%和28%;经过传统热处理后,定向凝固形成的胞状结构消失,得到马氏体组织。经1075 ℃固溶+1060 ℃油淬+-73 ℃深冷+510 ℃时效处理后激光增材制造 Ferrium M54钢的性能最好,抗拉强度为1863 MPa,屈服强度为1594 MPa,断后伸长率为15%,断面收缩率为59%,硬度为603 HV。     

Effect of Laser Oscillation on the Microstructure and Mechanical Properties of Laser Melting Deposition Titanium AlloysEI北大核心CSCD

针对激光熔化沉积冶金组织与缺陷,借鉴激光摆动焊接技术,提出一种激光摆动送粉增材制造TC4钛合金工艺,借助激光原位摆动改变熔池运动轨迹进而影响温度梯度和凝固速率,改善增材制造钛合金的微观组织。利用OM、SEM、EBSD和Vickers硬度计研究了激光摆动送粉增材制造工艺对TC4钛合金微观组织演变及力学性能的影响。结果表明,无摆动激光熔化沉积实验的最佳工艺参数为:激光功率1000 W,扫描速率8 mm/s,送粉速率6.92 g/min;直线型激光摆动的最佳工艺参数为:摆动频率200 Hz,摆动幅度1.5 mm。直线型激光摆动对熔池形貌改善显著,气孔和裂纹等缺陷较少,柱状晶数量和尺寸均有所减小,并且晶粒出现了等轴化的现象。相比无摆动样品,激光摆动后Ti-6Al-4V合金单道区域平均晶粒尺寸从5.20μm减小到4.37μm;硬度从418.00 HV提升到428.75 HV。     

硼含量对激光熔覆沉积TC4钛合金显微组织与力学性能影响

基于航空航天领域对高比强度、耐高温以及耐磨损钛合金材料的迫切需求，本文采用激光熔覆沉积(Laser Cladding Deposition, LCD)技术制备出含硼(B)的TC4钛合金复合材料，并研究了B元素含量对其显微组织和力学性能的影响。结果表明，随着B元素含量增加，可以显著降低LCD成形TC4钛合金的晶粒尺寸，其晶粒尺寸从1294μm降低至28.6μm，在硼元素作用下也逐渐弱化了LCD技术导致的柱状晶现象；当B含量较低时，TC4钛合金LCD成形过程中生成的TiB主要在原始β晶界处富集，随着B元素含量增加，针状TiB逐渐在晶粒内部析出。在LCD成形TC4钛合金复合材料性能方面，随着B含量增加，合金的硬度与强度也逐渐增大，显微硬度从313.23 HV增大至359.24 HV，抗拉强度由848 MPa增加至1119.5 MPa，提升了32.02%。本文研究为增材制造复杂结构高性能钛基合金构件在航空航天领域的应用提供理论支撑。     

轧制+增材TC4合金电子束焊接接头组织与性能

研究了一种电子束焊接规范对轧制+增材TC4钛合金焊接接头组织影响,分析了焊后钛合金力学性能.结果表明,轧制侧热影响区合金组织变化较大,离焊缝中心距离越近,β转变组织含量增加,晶粒逐渐转变为等轴晶组织,等轴晶内有集束状马氏体α'相析出,越靠近焊缝等轴晶尺寸越大;增材侧热影响区组织形态变化较小,β晶粒形态保持柱状晶形态,无等轴晶区产生,晶内组织转变为马氏体α'相.焊缝两侧热影响区显微硬度变化趋势相同,均为越靠近焊缝中心,显微硬度越高,焊接重熔区硬度最高,达400 HV左右.焊接接头力学性能与TC4钛合金锻件相当,且断裂位置均位于激光沉积母材区域.     

热处理对SLM制备钛合金散热结构组织性能的影响

TC4是一种典型的α+β型双相钛合金，其具有良好成形和焊接性，被广泛应用于航空航天领域。利用金相显微镜、维氏硬度计、X射线衍射仪等设备对激光增材（SLM）制备的TC4钛合金散热结构件热处理前后的显微组织、硬度及相组成进行了试验与分析。结果表明：采用退火工艺时，随着退火温度升高，结构件内部组织发生显著的粗化现象，多数α’相转变为α+β相。其中，退火温度为1 050℃时，结构件近内孔和远离内孔的硬度分别为667 HV和690 HV。而920℃固溶处理后，结构件合金主要由α’+β相的亚稳态组织构成，结构件近内孔和远离内孔区域的硬度分别为424.8 HV和469.62 HV。经过固溶+时效热处理，结构件合金的亚稳态组织将分解，形成弥散分布的α+β相，此时结构件近内孔和远离内孔区域的硬度均显著降低，分别为371.27 HV和382.64 HV。     

TC4钛合金电弧增材制造叠层组织特征

采用CMT电弧增材制造技术制造了TC4钛合金薄壁墙构件，并对其组织特征进行了研究. 结果表明，在电弧增材制造过程中，受其热输入、多次热循环及冷却速度的影响，在其构件中产生了从高温保留下来的贯穿数个堆积层的原始β柱状晶晶界、水平层带条纹、马氏体组织和网篮组织等. 显微硬度显示，中下部区域硬度相对较高，平均硬度为336HV 0.1，上部显微硬度有明显降低，平均硬度为323.3HV 0.1.     

TC4钛合金表面激光冲击强化-微弧氧化涂层的组织和性能

通过激光冲击强化(LSP)在TC4钛合金表面制备细晶粒过渡层，再采用微弧氧化(MAO)制备LSP-MAO复合涂层，研究TC4钛合金表面MAO涂层及LSP-MAO复合涂层的显微组织、相结构、显微硬度和耐磨性。结果表明：激光冲击强化处理后，TC4钛合金衍射峰变宽，表层晶粒明显细化。与MAO涂层相比，LSP-MAO复合涂层表面的孔径更小，表面更加平整，显微硬度和强化层深度有所增加，其中激光冲击2次时显微硬度最高，达到636.3 HV0.025(距离表面30μm处),其强化层最大深度达到390μm。LSP-MAO涂层的耐磨性均优于MAO涂层，其中激光冲击强化2次时LSP-MAO复合涂层耐磨性最好。     

埋弧增材厚壁构件的组织与力学性能

采用埋弧增材制造技术成功制造出了低碳钢厚壁构件,研究了厚壁构件的微观组织与力学性能.结果 表明:厚壁构件的显微组织主要由细小的等轴铁素体晶粒基体和少量位于晶界上的珠光体构成,局部存在少量由多边形铁索体组织形成的窄条状区域.厚壁构件在水平和垂直方向的维氏硬度分别为151.3 HV10和149.9 HV10,抗拉强度分别为...     

激光冲击强化对TC17硬度和拉伸性能的影响

采用脉冲能量为7 J的纳秒激光对TC17钛合金进行激光冲击强化处理。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对TC17激光冲击的微观组织进行观察,并分别采用显微硬度仪、电子万能材料试验机对材料的显微硬度、拉伸性能进行测试。结果表明,激光冲击强化后,在材料表面形成微塑性变形,在冲击区域近表面形成高密度位错。与基体材料相比,冲击区域的显微硬度提高50 HV,抗拉强度提高56 MPa,屈服强度降低11 MPa。     

模具渗硼工艺及其发展应用

渗硼是提高模具使用寿命的重要途径，是在金属表面形成高硬度的金属硼化层，显著提高其耐磨性，且具有良好的耐热性和耐蚀性。近年来，随着渗硼工艺逐步改进和完善，已发展了复合渗、多元共渗及低温渗硼工艺，取得了良好的经济效果。     

Stainless and acid-resisting steels and alloys

Conclusions Highly alloyed steels and alloys are produced in conformity with GOST or technical specifications in thick and thin sheets, beams and channels, bars, hot-rolled and cold-rolled pipe, and rod. Castings are produced in the specialized plant of the Ministry of Chemical and Petroleum Machine Building.The technology of welding stainless steels and alloys is given in [15] and [16].TsNIIChERMET. Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 10, pp. 43–50, October, 1967.     

Nanochemistry and supramolecular chemistry of actinides and lanthanides: Problems and prospects

The possibility of using unique properties of lanthanides in the nanotechnology is demonstrated. The origination of linear and nonlinear optical properties of lanthanide compounds with phthalocyanines, porphyrins, naphthalocyanines, and their analogs in solutions and condensed state and the prospects of obtaining novel materials on their basis are discussed. Based on the electronic structure and properties of lanthanides and their compounds, namely, optical and magnetic characteristics, electronic and ionic conductivity, and fluctuating valence, molecular engines are classified. High-speed storage engines or memory storage engines; photoconversion molecular engines based on Ln(II) and Ln(III); electrochemical molecular engines involving silicate and phosphate glasses; molecular engines whose operation is based on insulatorsemiconductor, semiconductor-metal, and metal-superconductor types of conductivity phase transitions; solid electrolyte molecular engines; and miniaturized molecular engines for medical analysis are distinguished. It is shown that thermodynamically stable nanoparticles of Ln _x M _y composition can be formed by d elements of the second halves of the series, i.e., those arranged after M = Mn, Tc, and Re. Prospects of using lanthanide superconductors in nanotechnology are considered.     

ADI和CADI在冶金矿山等行业中的应用及前景

综述了ADI和CADI的耐磨性能及耐磨原理;详细介绍了ADI磨球、衬板和锤头的应用情况,认为ADI件无论在综合力学性能,还是在耐磨性、使用寿命、成本方面都优于高铬铸铁件;同时还介绍了CADI在农业机械领域的应用效果.根据我国钢铁行业的发展趋势,指出ADI和CADI耐磨件市场前景广阔.     

金刚石、CBN有序排列及择优取向工具的研发及应用

有序排列／择优取向超硬材料工具的技术创新，将广泛适用于电镀、树脂、陶瓷、金属结合剂制品工具中，使用超硬材料颗粒在结合剂中均匀排列并择优定向，以最大潜能的发挥超硬材料各个方面固有的特性。并针对不同的加工对象，有选择性的使用超硬材料各自不同的特性，从而使超硬材料工具将以经济、高质与高效的优势替代传统的超硬材料工具并将进入新兴的加工领域，为生产企业带来新的发展机遇。本文将对有序排列与择优取向技术的研究现状及其在不同的金刚石工具中的应用做一阐述。     

Hardness and elastic modulus of amorphous and nanocrystalline SiC and Si films

Hydrogen-free amorphous and nanocrystalline films were prepared by magnetron sputtering of the SiC or Si targets. Mechanical properties (hardness, elastic modulus, intrinsic stress) and film structures were investigated in dependence on the substrate bias and temperature. It was found that both hardness and elastic modulus of all amorphous a-SiC films prepared at different substrate temperatures and biases are always lower than those for bulk α-SiC single crystal while the hardness of partially crystalline SiC films is higher and the elastic modulus lower than those for α-SiC one. In contrast, both hardness and elastic modulus of all amorphous Si films are always lower than those for nanocrystalline Si films which show approximately the same value as the Si single crystal.