泡沫铝三明治板的研究与应用进展

泡沫铝三明治板(Aluminum foam sandwich,AFS)是基于泡沫铝材料开发的一类材料-结构一体化的先进多孔复合结构。AFS是交通运输、建筑以及航空航天等装备结构轻量化的重要材料,具有广阔的应用前景。概述了AFS的几类制备技术的基本原理和研究现状,着重分析了复合预制体制备、合金成分、AFS发泡成型工艺等关键环节中存在的理论和技术难点。介绍了AFS作为结构材料和功能材料的典型应用案例;最后总结提出了AFS材料研究和工程化技术开发的关键点与突破途径。     

泡沫钢的制备及压缩吸能特性

为制备高强轻质泡沫钢吸能材料,本文以430L不锈钢粉为原料、CaCl₂为造孔剂,采用粉末冶金烧结-溶解法制备了孔隙率为64%~80%,孔径1~4 mm的泡沫钢.利用SEM和XRD对试样进行微观组织结构分析,并对试样进行轴向准静态压缩测试,分析讨论了孔隙率和孔形对泡沫钢压缩变形行为和吸能特性的影响,以及变形过程中孔结构变形和坍塌机理.研究表明：泡沫钢孔结构呈近球形且分布均匀,孔之间通过孔壁上的微孔形成有效连通.在压缩变形过程中,变形区首先发生在孔形不规则且孔壁较薄处,后诱发周围孔变形并形成多个变形带.泡沫钢试样压缩屈服平台应力随着孔隙率的增加而减小,当孔隙率为64.81%~78.82%时,其对应的屈服平台应力为59.37~17.04 MPa.在孔隙率相同的条件下,孔形为近球形的泡沫试样,其屈服平台应力远高于孔形不规则的试样.当应变量为40%时,孔隙率为64.81%~78.82%的泡沫钢,其单位体积的能量吸收值为23.92~7.32 MJ/m³,约为泡沫铝的5~7倍.4种不同孔隙率泡沫钢样品的理想吸能效率(I)均达0.85以上,表明泡沫钢可以作为一种理想的吸能材料.     

基于SVM的粉末冶金零件的多类分类器的研究

传统的SVM特别适合解决两类分类问题,而对于多类分类,则需将其转化为多个两类分类问题,相应地需要构造多个两类子分类器,这样不但使得分类器结构复杂,而且分类速度受到很大的影响。为了快速地进行多类分类,本文使用LIBSVM中的svmtrain实现对训练数据集的训练,从而获取SVM多分类模型,利用获取的模型进行测试与预测,不仅使得子分类器数目大大减少,而且使分类速度明显提高。最后从粉末冶金零件图库中选取的8张图像进行了分类实验,取得较好的分类结果。     

粉末冶金法制备Al—12％CuO系原位铝基复合材料的组织和性能

为了制备组织均匀、压缩性能良好的原位纳米颗粒增强铝基复合材料,本文以微米级纯铝粉和氧化铜粉为原料,用改进的高能球磨＋粉末冶金技术制备了原位增强铝基复合材料,研究了所制备的铝基复合材料的显微组织和密度、压缩强度等性能与制备工艺的关系．研究发现：高能球磨480r／min,16h＋单向模压热压烧结620℃,100MPa,1h,获得纳米级CuAlO2原位增强的铝基复合材料,在铝基体中均匀分布大量尺寸约1μm的CuAl2相．热压工艺对所制备的铝基复合材料的压缩强度有显著影响,620℃,100MPa单向模压复合材料的压缩强度为843．6MPa,而双向加压材料的压缩强度提高到950MPa;当单向压力提高到150MPa时,原位铝基复合材料的压缩强度进一步提高到1090MPa．     

烧结与冷镦过程中铝硅共晶合金显微结构与密度的演变

采用烧结及后续的镦粗工艺制备了铝硅共晶合金块体材料,研究了烧结温度对烧结体显微结构、抗压强度及相对密度的影响。结果表明：烧结温度显著影响烧结体的显微结构和抗压强度,以临近铝硅共晶合金液相线的温度烧结时,发生了局部熔化,产生的熔融液体破坏了颗粒表面的氧化膜,颗粒之间相互黏结,形成了烧结骨架。以优化的555℃烧结,Si颗粒呈球状,抗压强度达到最佳,但相对密度未发生变化。在后续的冷镦过程中,烧结骨架及粉末颗粒均产生变形,孔隙减小,颗粒呈扁平状,相对密度达到了98%。     

情系粉末冶金 炼就材料人生——记粉末冶金专家、昆明理工大学副校 易健宏 教授

基本简历:易健宏,男,汉族,1965年5月生,湖南株洲人,中共党员,中南大学与昆明理工大学二级教授,博士生导师,昆明理工大学副校长,兼任稀责及有色金属先进材料教育部重点实验室和云南省新材料制备与加工重点实验室主任;1986年中南矿冶学院材料系本科毕业,1989年中南工业大学材     

SEM in-situ investigation on fatigue cracking behavior of P/M Rene95 alloy with surface inclusions

The low-cycle fatigue behavior of powder metallurgy Rene95 alloy containing surface inclusions was investigated by in-situ observation with scanning electron microscopy （SEM）. The process of fatigue crack initiation and early stage of propagation behavior indicates that fatigue crack mainly occurs at the interface between the inclusion and the matrix. The effect of inclusion on the fatigue crack initiation and the early stage of crack growth was very obvious. The fatigue crack growth path in the matrix is similar to the shape of inclusion made on the basis of fatigue fracture image analysis. The empiric relation between the surface and inside crack growth length, near a surface inclusion, can be expressed. Therefore, the fatigue crack growth rate or life of P/M Rene95 alloy including the inclusions can be evaluated on the basis of the measurable surface crack length parameter. In addition, the effect of two inclusions on the fatigue crack initiation behavior was investigated by the in-situ observation with SEM.     

中南大学材料科学与工程学院院长粉末冶金、金属硅化物、耐热铝合金等方面的知名专家中国仪表材料学会常务理事博士生导师 易丹青 教授

易丹青，男，1953年9月出生，湖南湘乡人，中共党员，粉末冶金，金属硅化物，金属基复合材料。高性能铝合金，镁合金，铌基合金，硬质合金等方面的知名专家。中国仪表材料学会常务理事。     

火箭发动机用高强度铜合金

美国宇航局格林研究中心开发出一种高性能铜合金，用粉末冶金法制成的这种合金可用于火箭发动机。这种合金牌号为GRCop-84，其组成为Cu-8Cr-4Nb，是一种弥散强化合金。它拥有出色的热导率和高强度，良好的抗蠕变能力，在高温下的低周期疲劳寿命。这种材料用真空感应熔炼和惰性气体雾化技术制成。它可用于火箭发动机套筒，并可用于其它受热部件。在673-1073K间、恒定应力下，测量了拉拔材和CLN材的合金蠕变特性。该合金由纯铜基体和14Vol％Cr2Nb颗粒组成。30-100nm的细颗粒在晶粒间起着弥散体作用。较粗的颗粒达1μm，尺寸与晶粒相当，起着特殊的强化作用。