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电弧增材制造高强度Al-Mg-Sc系合金研究进展冶金缺陷、微观组织和力学性能
1
作者 马成勇 侯旭儒 +4 位作者 赵琳 阚成玲 曹洋 彭云 田志凌 《金属学报》 北大核心 2026年第1期29-46,共18页
电弧增材制造(WAAM)技术因其制造成本低、沉积效率高、成形构件无尺寸限制等特点,成为大型复杂构件一体化制造最具潜力的技术之一,尤其适用于焊接性能优异的Al-Mg-Sc系合金。基于此,本文详细综述了WAAM成形Al-Mg-Sc系合金的研究进展,包... 电弧增材制造(WAAM)技术因其制造成本低、沉积效率高、成形构件无尺寸限制等特点,成为大型复杂构件一体化制造最具潜力的技术之一,尤其适用于焊接性能优异的Al-Mg-Sc系合金。基于此,本文详细综述了WAAM成形Al-Mg-Sc系合金的研究进展,包括冶金缺陷、微观组织和成形性能。在WAAM中,通过优化丝材成分、打印工艺和引入层间搅拌摩擦加工(FSP)均能有效降低气孔率,改善微观组织和提升合金性能。成形合金最低气孔率约为0.026%;由于Sc强烈的微合金化作用,微观组织均为等轴晶,平均晶粒尺寸约为10μm,成形合金表现出优异的性能,直接时效后,合金最高抗拉强度可达470 MPa,且具有优异的塑性。然而,WAAM专用Al-Mg-Sc系合金丝材的研发、冶金缺陷形成的内在机理、粗大微米级Al3(Sc1-x,Zrx)相的调控以及多性能的探究仍需进一步解决。最后,基于机器学习在智能制造中的优势,对未来机器学习在WAAM成形中的应用进行了展望:正向性能预测与逆向成分/工艺求解,从而加速WAAM专用高强度铝合金丝材研发,并降低生产成本、缩短研制周期。 展开更多
关键词 电弧增材制造 高强度Al-Mg-Sc合金 冶金缺陷 组织和性能 机器学习
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双重退火工艺对TC25G钛合金轧制棒材组织与性能的影响
2
作者 陶海林 孙虎代 +3 位作者 蒋纪新 张伟 王少阳 冯秋元 《金属热处理》 北大核心 2026年第1期259-264,共6页
研究了双重退火工艺对TC25G钛合金轧制棒材显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着一次退火温度的升高,合金初生α相含量降低,抗拉强度、屈服强度先降低后升高,冲击吸收能量先升高后降低。随着一次退火冷却速度的增加,组织发生了马氏... 研究了双重退火工艺对TC25G钛合金轧制棒材显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着一次退火温度的升高,合金初生α相含量降低,抗拉强度、屈服强度先降低后升高,冲击吸收能量先升高后降低。随着一次退火冷却速度的增加,组织发生了马氏体转变,合金的强度升高、塑性及冲击性能下降。合金经过不同温度二次退火后的显微组织均为双态组织,随着二次退火温度的升高,初生α相尺寸及β转变组织中片层宽度略微增加,合金的强度先降低后升高,冲击吸收能量先升高后降低。TC25G钛合金棒材经940℃×1 h,空冷+570℃×4 h,空冷的双重退火处理后的综合力学性能较好。 展开更多
关键词 TC25G钛合金 双重退火 热处理 显微组织 力学性能
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7046铝合金新型快速双级时效工艺与性能研究
3
作者 宋燕利 黄吕勇 +3 位作者 周瀑 路珏 李晔 彭岭 《塑性工程学报》 北大核心 2026年第1期235-244,共10页
以7046铝合金为试验材料,提出了一种低温预时效-高温终时效复合调控的快速双级时效工艺,进行了室温单向拉伸力学性能测试和三点弯曲抗应力腐蚀试验,并通过金相、电子背散射衍射和透射电镜等表征微观组织。结果表明:快速双级时效工艺(60... 以7046铝合金为试验材料,提出了一种低温预时效-高温终时效复合调控的快速双级时效工艺,进行了室温单向拉伸力学性能测试和三点弯曲抗应力腐蚀试验,并通过金相、电子背散射衍射和透射电镜等表征微观组织。结果表明:快速双级时效工艺(60℃/5 h+160℃/3 h)使铝合金屈服强度达到417 MPa、抗拉强度达到453 MPa和抗应力腐蚀时间延长0.5 h,与常规双级时效工艺(105℃/8 h+155℃/10 h)相比,分别提高了25.6%、19.2%和12.5%。这是由于新型快速双级时效时间较短,使平均晶粒细化约29%,位错密度增加约24.8%,小角度晶界比例提高约5%,同时,第1级低温预时效会生成大量的GPⅠ区,第2级高温短时终时效使晶内GPⅠ区向η′相转变,诱导晶内析出细小均匀的η′相。此外,晶界处的析出相由GP区+η′相向η相转变,使晶界分布不连续析出相。晶粒细化、较高的位错密度和析出强化有效使合金获得了较好的综合力学性能,较高比例的小角度晶界和晶界不连续析出相使合金获得较好的耐应力腐蚀性能。 展开更多
关键词 7046铝合金 快速双级时效 力学性能 应力腐蚀开裂性能
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加载应力对铝锂合金蠕变时效行为的影响及本构建模
4
作者 张力文 边天军 龚小涛 《金属热处理》 北大核心 2026年第2期77-81,共5页
研究了180℃下不同加载应力水平对2195铝锂合金的蠕变时效行为,并建立了相应的统一蠕变时效本构模型。结果表明:无论载荷应力如何,蠕变曲线均呈现两阶段特性,且总蠕变应变随着载荷应力的增加而增大;应力越大,相同时效时间下合金的抗拉... 研究了180℃下不同加载应力水平对2195铝锂合金的蠕变时效行为,并建立了相应的统一蠕变时效本构模型。结果表明:无论载荷应力如何,蠕变曲线均呈现两阶段特性,且总蠕变应变随着载荷应力的增加而增大;应力越大,相同时效时间下合金的抗拉强度和屈服强度越高,断后伸长率越低。250 MPa下时效合金的屈服强度和抗拉强度比200 MPa时效合金的分别高约17.4%和15.5%,断后伸长率低约27.8%。将试验值与预测值进行对比,发现建立的本构模型能够很好地预测不同加载应力下的蠕变变形和屈服强度,最大相对误差分别为9.5%和8.4%,证明了模型的可靠性。 展开更多
关键词 铝锂合金 蠕变时效 本构模型
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整体高温辅助激光定向能量沉积TiAl4822合金开裂抑制机理及组织性能研究
5
作者 牛方勇 祝明春 +2 位作者 成浩然 于学鑫 高佳丽 《航空材料学报》 北大核心 2026年第1期51-59,共9页
激光定向能量沉积(laser directed energy deposition,LDED)凭借高效率与工艺柔性,正成为解决室温高脆性和高活性的TiAl4822(Ti-48Al-2Cr-2Nb)合金传统工艺难加工、难制备大型复杂构件问题的关键途径,以充分发挥其航空发动机等高温轻质... 激光定向能量沉积(laser directed energy deposition,LDED)凭借高效率与工艺柔性,正成为解决室温高脆性和高活性的TiAl4822(Ti-48Al-2Cr-2Nb)合金传统工艺难加工、难制备大型复杂构件问题的关键途径,以充分发挥其航空发动机等高温轻质部件的理想材料潜力。然而,LDED过程中快速熔融-凝固循环会产生极大的温度梯度和残余应力,从而导致构件开裂,但目前尚无成熟手段能够完全抑制裂纹产生。本工作利用整体高温辅助LDED制备出30 mm×25 mm×6 mm致密无裂纹的TiAl4822合金薄壁构件,并对其宏观形貌、微观组织、孔隙率及显微硬度进行研究。研究结果表明:在常温条件下,LDED制备的TiAl4822合金薄壁样件易发生以解理为主的脆性断裂,显微组织以细小等轴晶为主;引入800℃整体高温辅助后,沉积层晶粒定向生长为自下而上倾斜的柱状晶,孔隙率从0.05%降至0.008%,孔径分布更均匀,表面未见宏观裂纹;与此同时,显微硬度由常温样件的390.46HV_(0.2)降至354.94HV_(0.2),这主要归因于在高温辅助条件下晶粒长大、晶界减少及析出相中γ相的含量相对增加。因此,整体高温辅助不仅有效抑制裂纹与大尺寸孔隙的产生,还优化微观组织均匀性,为TiAl4822合金的高致密、高性能制备提供新途径。 展开更多
关键词 激光定向能量沉积 TiAl4822合金 裂纹 显微组织 显微硬度
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锻造对空调用Mg_(1.7)Al_(0.3)Ni镁基储氢合金性能的影响
6
作者 刘小华 李宝增 《锻压技术》 北大核心 2026年第2期15-20,共6页
为了提高Mg_(1.7)Al_(0.3)Ni镁基储氢合金的吸放氢性能和充放电性能,对Mg_(1.7)Al_(0.3)Ni镁基储氢合金试样进行了拔长锻造试验,并与拔长前的合金试样进行了显微组织、吸放氢性能和充放电性能的测试以及详细对比分析。结果表明:与拔长... 为了提高Mg_(1.7)Al_(0.3)Ni镁基储氢合金的吸放氢性能和充放电性能,对Mg_(1.7)Al_(0.3)Ni镁基储氢合金试样进行了拔长锻造试验,并与拔长前的合金试样进行了显微组织、吸放氢性能和充放电性能的测试以及详细对比分析。结果表明:与拔长前相比,拔长后Mg_(1.7)Al_(0.3)Ni镁基储氢合金的平均晶粒尺寸减小了34μm、最大吸氢量(质量分数)增大了0.432%、放氢平台压力降低了0.19 MPa、最大放电容量增大了153.2 mAh·g^(-1)、放电容量衰减率减小了39.0%。拔长锻造显著细化了Mg_(1.7)Al_(0.3)Ni镁基储氢合金的内部晶粒,提高了Mg_(1.7)Al_(0.3)Ni镁基储氢合金的吸放氢性能和充放电性能。 展开更多
关键词 Mg_(1.7)Al_(0.3)Ni镁基储氢合金 显微组织 吸放氢性能 充放电性能 拔长锻造
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WE43镁合金半固态坯料的制备及其组织演变分析
7
作者 段兴旺 谈芸芸 +2 位作者 辛向前 车鑫 江冬 《材料热处理学报》 北大核心 2026年第1期34-41,共8页
采用应变诱发熔化激活法(SIMA)制备WE43镁合金半固态坯料,研究保温温度和保温时间对其半固态组织的影响,分析了不同工艺参数下合金的平均晶粒尺寸、液相率及固相形状因子的变化规律,探讨半固态组织演变机制。结果表明:随着保温温度升高... 采用应变诱发熔化激活法(SIMA)制备WE43镁合金半固态坯料,研究保温温度和保温时间对其半固态组织的影响,分析了不同工艺参数下合金的平均晶粒尺寸、液相率及固相形状因子的变化规律,探讨半固态组织演变机制。结果表明:随着保温温度升高和保温时间延长,WE43镁合金的平均晶粒尺寸和液相率显著增加,而固相形状因子则呈现先上升后下降的趋势;半固态组织由α-Mg晶粒、晶界液相及晶内“小液池”组成,其晶粒演变过程分为初始长大、球化分离及合并粗化3个阶段,演变机制为Ostwald熟化机制和晶粒合并长大机制;采用SIMA工艺制备WE43镁合金半固态坯料的最佳工艺为在610℃保温45 min。 展开更多
关键词 WE43镁合金 SIMA 半固态坯料 组织演变
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不同体积分数Primitive点阵结构的AlMgScZr合金力热性能研究
8
作者 李毅 王晓强 +3 位作者 易文珏 周燕 文世峰 史玉升 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2026年第2期406-418,共13页
随着航空航天等领域对高性能热管理部件的迫切需求,兼具高效散热与优异力学承载能力的多功能构件成为研究焦点。借助有限元模拟与实验表征手段,本研究系统研究了体积分数对激光选区熔化(selective laser melting,SLM)技术成形的AlMgScZ... 随着航空航天等领域对高性能热管理部件的迫切需求,兼具高效散热与优异力学承载能力的多功能构件成为研究焦点。借助有限元模拟与实验表征手段,本研究系统研究了体积分数对激光选区熔化(selective laser melting,SLM)技术成形的AlMgScZr合金Primitive点阵结构成形质量、力学响应及热交换性能的影响规律。结果表明:SLM成形的Primitive结构虽表面粗糙、存在尺寸偏差,但整体成形质量满足功能需求。在力学性能方面,体积分数的增加显著提升点阵结构的力学性能,当体积分数为25%时,压缩模量达1664.06 MPa,峰值平台应力为42.85 MPa,且单位体积能量吸收值随体积分数增加明显增长;热交换性能方面,体积分数25%的Primitive点阵结构努塞尔数(Nu)较10%的点阵结构提升41.6%,雷诺数(Re)增加进一步强化对流换热效率,但伴随摩擦因数(f)的上升。本研究通过体积分数优化实现了热交换-力学性能协同调控,为Primitive点阵结构在热管理部件中的应用提供了参考。 展开更多
关键词 Primitive点阵结构 激光选区熔化成形 力学性能 热交换性能
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复合制造TC25G钛合金构件的组织与力学性能
9
作者 王洋 韩佳兴 +2 位作者 罗威豪 程序 刘栋 《金属热处理》 北大核心 2026年第2期16-22,共7页
采用激光定向能量沉积+锻造相结合的复合制造技术制备了TC25G钛合金件,并对其进行固溶时效处理,对比研究了沉积态及热处理态TC25G钛合金件的组织和力学性能。结果表明,激光定向能量沉积+锻造复合制造TC25G钛合金件的界面冶金结合良好,... 采用激光定向能量沉积+锻造相结合的复合制造技术制备了TC25G钛合金件,并对其进行固溶时效处理,对比研究了沉积态及热处理态TC25G钛合金件的组织和力学性能。结果表明,激光定向能量沉积+锻造复合制造TC25G钛合金件的界面冶金结合良好,无明显缺陷,从热影响区过渡到锻造区,初生α相含量逐渐增加。经固溶时效处理后,锻造基体区与热影响区组织差异性降低,复合制造试样的室温和高温抗拉强度分别提高14.7%和23.3%,断后伸长率分别提高118.2%和318.0%。复合制造TC25G钛合金件的拉伸断裂位置位于锻造基体区,表明结合区并没有成为“弱区”。 展开更多
关键词 复合制造 激光定向能量沉积 锻造 组织 拉伸性能 硬度
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Zn-Al-Mn合金中MnAl_(6)相结构和性能的第一性原理计算
10
作者 刘敬福 邢志莎 +2 位作者 庄伟彬 李赫亮 刘广柱 《功能材料》 北大核心 2026年第2期150-156,共7页
为了研究MnAl_(6)对Zn-Al合金的影响,基于第一性原理,计算了MnAl_(6)在0~50GPa下的晶格结构、电子结构和弹性性质。态密度和能带表明MnAl_(6)电子结构在费米能级附近存在浅而宽的赝带隙,弱共价键与金属键共存,差分电荷密度显示Mn向Al电... 为了研究MnAl_(6)对Zn-Al合金的影响,基于第一性原理,计算了MnAl_(6)在0~50GPa下的晶格结构、电子结构和弹性性质。态密度和能带表明MnAl_(6)电子结构在费米能级附近存在浅而宽的赝带隙,弱共价键与金属键共存,差分电荷密度显示Mn向Al电荷转移,主导了离子键特性。在力学性能方面,弹性常数、弹性模量随压力增加均增大,MnAl_(6)的刚度增加。其中,体积模量B从99.63 GPa增加275.88 GPa,剪切模量G由70.38增加到131.83 GPa,MnAl_(6)在高压下表现出更好的抗压缩能力和较强的剪切刚度,杨氏模量E随着压力增加了170.25 GPa,轴向刚度在高压下增强。泊松比v和G/B的数值在20 GPa下发生转变,MnAl_(6)由脆性转向延展性,高压下有良好的延展性,拉伸时能够产生较大的抗变形能力。这些结果有助于为后续Zn-Al-Mn合金实验研究和应用提供微观理论指导。 展开更多
关键词 Zn-Al-Mn合金 MnAl_(6)相 第一性原理计算 力学性能 电子结构
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镁铋二元合金的室温变形行为研究
11
作者 万宇辉 石凤健 +7 位作者 霍庆欢 宋宏权 苏航 陆青松 匡杰 刘刚 张金钰 孙军 《材料导报》 北大核心 2026年第1期209-214,共6页
由于第二相具有较高的热稳定性,Mg-Bi合金近年来在镁合金研究领域引起了一些关注。本工作使用基于扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)的准原位拉伸技术,结合晶体塑性有限元模拟和第一性原理计算探索了Mg-Bi二元合金的室温塑性变形行... 由于第二相具有较高的热稳定性,Mg-Bi合金近年来在镁合金研究领域引起了一些关注。本工作使用基于扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)的准原位拉伸技术,结合晶体塑性有限元模拟和第一性原理计算探索了Mg-Bi二元合金的室温塑性变形行为。结果表明,在具有接近的晶粒尺寸和织构的情况下,与纯Mg相比,Mg-Bi合金展现出更为优异的室温力学性能匹配。分析显示这主要源于元素Bi的加入降低了材料中非基面滑移系的广义层错能,提高了材料中锥面滑移的活跃程度。这一变形机制上的改变使得Mg-Bi二元合金在相较于纯镁强度提升1.4倍的同时仍然能够保持几乎相同的延伸率。 展开更多
关键词 Mg-Bi合金 变形机制 滑移迹线 广义层错能
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固溶处理对Mg-9Gd-4Y-0.4Zr-0.2Ag镁合金组织和力学性能的影响
12
作者 李旻昊 万步炎 +3 位作者 卢立伟 黄谦仁 金永平 刘德顺 《材料热处理学报》 北大核心 2026年第2期88-98,共11页
采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射和万能实验机等研究了固溶处理温度和时间对Mg-9Gd-4Y-0.4Zr-0.2Ag镁合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:当固溶处理工艺为520℃×22 h时,合金具有较好的力学性能,其屈服抗拉强度为154.40 ... 采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射和万能实验机等研究了固溶处理温度和时间对Mg-9Gd-4Y-0.4Zr-0.2Ag镁合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:当固溶处理工艺为520℃×22 h时,合金具有较好的力学性能,其屈服抗拉强度为154.40 MPa、极限抗拉强度为270.04 MPa、平均硬度为128.43 HV0.5,其强化主要来源于固溶强化;固溶处理促使合金的平均晶粒尺寸由13.56μm增至32.89μm,但静态再结晶程度的加深,显著改善合金的组织均匀性,晶粒有向等轴晶转变的趋势,此外,部分共晶相呈粒状弥散分布于基体,这些相的出现有利于合金强度的提升;固溶处理前,合金中的Y和Zr存在聚集区,Gd与Ag呈现弥散分布;固溶处理后,合金中的第二相占比一开始略微增多,但随着固溶温度升高及时间延长,其总量减少,种类发生变化,Gd与Ag逐渐聚集,并与Mg、Y和Zr的分布形状贴近并交叠,AgY与稳定的Mg5Gd在第二相中占比也随之增加。 展开更多
关键词 Mg-9Gd-4Y-0.4Zr-0.2Ag镁合金 固溶处理 第二相 显微组织 力学性能
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ZL702A铝合金等温压缩本构模型的建立及预测精度对比
13
作者 蒲博闻 梁永森 +3 位作者 周海涛 王龙韬 侯婷 李勇 《机械工程材料》 北大核心 2026年第1期87-94,共8页
利用Gleeble-3800型热模拟试验机对ZL702A铝合金进行不同温度(200,350,460,500℃)和不同应变速率(0.1,0.01,0.001 s^(-1))下的等温压缩试验,根据真应力-真应变曲线,考虑应变对模型参数的影响,构建了修正的Johnson-Cook(m-JC)本构模型、... 利用Gleeble-3800型热模拟试验机对ZL702A铝合金进行不同温度(200,350,460,500℃)和不同应变速率(0.1,0.01,0.001 s^(-1))下的等温压缩试验,根据真应力-真应变曲线,考虑应变对模型参数的影响,构建了修正的Johnson-Cook(m-JC)本构模型、修正的Zerilli-Armstrong(mZA)本构模型、Arrhenius本构模型,并对高温流变行为进行预测,评价了模型的预测精度。结果表明:Arrhenius模型不同应变下流变应力预测值与试验值的绝对相对误差相差较大,表现出显著的应变敏感性,在0.10~0.25应变范围内的预测精度较低;m-JC模型和m-ZA模型在不同应变下流变应力预测值与试验值的绝对相对误差相差较小,预测精度受应变影响较小。m-ZA模型预测流变应力的平均绝对相对误差显著低于m-ZA模型和Arrhenius模型,相关系数最大(0.997),表现出较优秀的预测效果。 展开更多
关键词 ZL702A铝合金 等温压缩试验 本构模型 流变行为
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VW54镁合金挤压线材的微观组织与力学性能
14
作者 车柄潭 吴迪 +4 位作者 张承宇 潘文宇 邹航 何长树 李金国 《材料热处理学报》 北大核心 2026年第2期77-87,共11页
采用光学显微镜、扫描电镜、显微维氏硬度计和拉伸试验机等研究了铸态VW54镁合金及其挤压态线材及退火态线材的显微组织和力学性能。结果表明:固溶处理使铸态VW54镁合金组织中晶界处分布的Mg_(24)(Gd, Y)5相全部回溶,仅保留部分GdH2稀... 采用光学显微镜、扫描电镜、显微维氏硬度计和拉伸试验机等研究了铸态VW54镁合金及其挤压态线材及退火态线材的显微组织和力学性能。结果表明:固溶处理使铸态VW54镁合金组织中晶界处分布的Mg_(24)(Gd, Y)5相全部回溶,仅保留部分GdH2稀土氢化物;热挤压后,线材发生了动态再结晶(DRX),晶粒尺寸显著细化,形成了以第二相流线为间隔的粗细等轴晶混合的双峰晶粒结构;在300℃低温退火时,第二相流线处会发生二次析出,形成短棒状或点状的第二相;而在400℃和500℃较高温度退火时,流线状分布的第二相会发生不同程度的回溶;挤压态样品具有(0001)//ED的基面织构,经过300℃×2 h和400℃×2 h退火后,再结晶使组织的织构取向趋于随机,而500℃×2 h退火后的合金线材则形成了典型的稀土织构;挤压态样品的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为169 MPa、255 MPa和17.5%,经300℃×0.5 h退火后,分别为148 MPa、253 MPa和20.3%,经400℃×0.5 h退火后,则分别为153 MPa、244 MPa和16.4%。 展开更多
关键词 VW54镁合金 挤压线材 退火处理 微观组织 力学性能
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Er和Cu复合添加对A356合金组织与力学性能的影响
15
作者 汤江涛 冯丽 +3 位作者 冯恩浪 姜岳峰 梁田 马颖澈 《金属热处理》 北大核心 2026年第1期12-21,共10页
通过在A356铝合金中加入0.2%、0.4%稀土元素Er及复合添加0.1%Er、1.76%Cu,研究了Er、Cu对压铸成形A356铝合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:加入稀土元素Er后,共晶Si的形貌由长纤维状或长棒状转变为细小的纤维状或点状结构,共晶S... 通过在A356铝合金中加入0.2%、0.4%稀土元素Er及复合添加0.1%Er、1.76%Cu,研究了Er、Cu对压铸成形A356铝合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:加入稀土元素Er后,共晶Si的形貌由长纤维状或长棒状转变为细小的纤维状或点状结构,共晶Si的共晶转变温度及α-Al的熔化温度降低。随着Er含量的增加,合金的抗拉强度由242.0 MPa小幅升高至250.0 MPa,但伸长率由7.00%降低至5.50%。在A356铝合金中复合添加0.1%Er和1.76%Cu时,合金中形成了Al_(3)Er、Al_(8)Cu_(4)Er、Al_(2)Cu等金属间化合物,合金的抗拉强度为243.0 MPa,伸长率降低为1.50%,表明Er和Cu未表现出良好的协同强韧化作用。其主要原因是快速凝固促使富Cu相以粗大块状或团簇状在枝晶间析出,导致应力集中,并在拉伸过程中于其棱角处萌生微裂纹,从而严重恶化塑性。 展开更多
关键词 压铸态 A356合金 稀土Er CU 复合协同
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发动机前盖支架处缩孔的原因分析及模具优化设计
16
作者 董淑婧 侯丽彬 +1 位作者 吕海霆 郭瑞 《特种铸造及有色合金》 北大核心 2026年第1期147-151,共5页
介绍了汽车发动机前盖结构特点及缺陷形式,分析其缺陷的产生为前盖支架处浇注成形困难、局部壁厚过大、冷却凝固成形过程中无法有效地实施补缩从而导致缩孔产生。通过优化模具内抽芯的结构,在成形困难、难以实施补缩的位置设计大容量溢... 介绍了汽车发动机前盖结构特点及缺陷形式,分析其缺陷的产生为前盖支架处浇注成形困难、局部壁厚过大、冷却凝固成形过程中无法有效地实施补缩从而导致缩孔产生。通过优化模具内抽芯的结构,在成形困难、难以实施补缩的位置设计大容量溢流槽,降低缩孔产生的风险;通过采用液压抽芯、液压辅助机械锁模机构设计,保证内抽芯的工作位置及运动过程可靠性。基于上述模具优化,产品的局部缩孔缺陷降低到2%以下。经过大批量生产验证,前盖产品品质稳定,模具运行平稳、可靠、耐用。 展开更多
关键词 汽车发动机前盖 缩孔 压铸模 优化设计
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基于第一性原理的Zn、Y不同分布对Mg合金性能的影响
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作者 岳彩霞 郭俊梅 侯登录 《特种铸造及有色合金》 北大核心 2026年第1期74-79,共6页
利用第一性原理研究了Zn和Y的不同分布对镁合金理想抗拉强度和延展性的影响。结果显示,Mg_(51)Zn_(2)Y(Ⅰ-Ⅳ)4种化合物均在应变为0.20附近时,应力达到极大值;理想抗拉强度随Zn、Y聚集程度的提高表现出先降低再升高又降低的变化趋势。... 利用第一性原理研究了Zn和Y的不同分布对镁合金理想抗拉强度和延展性的影响。结果显示,Mg_(51)Zn_(2)Y(Ⅰ-Ⅳ)4种化合物均在应变为0.20附近时,应力达到极大值;理想抗拉强度随Zn、Y聚集程度的提高表现出先降低再升高又降低的变化趋势。态密度和差分电荷密度的分析结果显示,Mg-Y键共价性随Zn、Y原子不同分布的变化导致了理想抗拉强度的变化。泊松比、体弹性模量与剪切模量的比值的计算结果显示,Mg_(51)Zn_(2)Y-Ⅲ的延展性最好。 展开更多
关键词 MG合金 第一性原理 理想抗拉强度 延展性
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基于修正Gibson-Ashby模型的钛合金多孔材料各向异性调控
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作者 丁超 谢腾龙 +5 位作者 徐圣航 黄明浩 张兆洋 杨鑫 汤慧萍 赵阳 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2026年第1期193-202,共10页
根据不同方向的承载需求,开展多孔材料力学性能的各向异性调控,可以有效提高材料承载效率,更好地满足轻量化需求。本研究以G7、bccz型TC4钛合金多孔材料为例,提出了考虑孔结构几何参数的杆系多孔材料修正Gibson-Ashby模型,可为多孔材料... 根据不同方向的承载需求,开展多孔材料力学性能的各向异性调控,可以有效提高材料承载效率,更好地满足轻量化需求。本研究以G7、bccz型TC4钛合金多孔材料为例,提出了考虑孔结构几何参数的杆系多孔材料修正Gibson-Ashby模型,可为多孔材料的各向异性精细化调控提供指导;基于该计算模型,通过对传统胞元几何参数调整,获得一系列具有相似构型、不同性能的各向异性多孔材料,并通过正向及侧向压缩试验,研究了胞元几何参数对多孔材料各向抗压强度及破坏模式的影响,验证了修正模型的有效性。研究表明,杆系多孔材料的抗压强度由其胞元内部微杆件的长径比及倾斜角度决定,通过调整杆件倾斜角度可有效进行多孔材料各向力学性能的调控。相同密度下,将斜杆倾斜角度从35°提高至55°,可使G7、bccz型钛合金多孔材料的正向抗压强度大幅提升105%和45%,而侧向抗压强度仅损失16%和13%。 展开更多
关键词 多孔材料 各向异性 Gibson-Ashby模型 破坏模式
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高速电加热钛合金组织的演化
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作者 陈庆安 李雕峰 +3 位作者 贾清 王冉 张志强 柏春光 《材料研究学报》 北大核心 2026年第1期39-47,共9页
将TC4合金高速电加热到不同温度和保温不同时间,系统研究了这种合金显微组织的演化。结果表明,随着电加热温度的升高和保温时间的延长,TC4合金中β转变组织的尺寸增大和体积分数提高;当温度较低/保温时间较短时,平均晶粒尺寸随着温度的... 将TC4合金高速电加热到不同温度和保温不同时间,系统研究了这种合金显微组织的演化。结果表明,随着电加热温度的升高和保温时间的延长,TC4合金中β转变组织的尺寸增大和体积分数提高;当温度较低/保温时间较短时,平均晶粒尺寸随着温度的升高或保温时间的延长先减小后增大;在保温时间较长或温度较高的条件下,晶粒尺寸随着温度的升高/保温时间的延长而增大。与传统热处理工艺相比,这种组织演化是在极短时间内完成的,表明高速电加热能高效率调控合金的显微组织。 展开更多
关键词 金属材料 高速电加热 电子背散射衍射 热处理
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激光表面重熔技术对医用Mg-1Mn-2Zn合金表面性能的影响
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作者 丁聪 刘鹏 +2 位作者 符瑞泽 高冬芳 乔阳 《表面技术》 北大核心 2026年第4期124-137,共14页
目的旨在通过激光表面重熔(LSR)技术改性自制Mg-1Mn-2Zn合金,优化其组织与性能,为医用镁合金推广应用提供理论依据。方法以自制Mg-1Mn-2Zn合金为研究对象,经T6时效热处理后,采用600、800、1000、1200 W激光功率进行LSR处理(扫描速度10 m... 目的旨在通过激光表面重熔(LSR)技术改性自制Mg-1Mn-2Zn合金,优化其组织与性能,为医用镁合金推广应用提供理论依据。方法以自制Mg-1Mn-2Zn合金为研究对象,经T6时效热处理后,采用600、800、1000、1200 W激光功率进行LSR处理(扫描速度10 mm/s等参数)。通过微观组织分析、XRD分析、硬度测试、摩擦磨损试验、电化学腐蚀试验及生物相容性测试(MC3T3-E1细胞实验),探究处理前后性能变化。结果LSR处理在镁合金表面形成均匀致密熔化层,熔凝区几何尺寸随功率增大而增加,1000 W后增速放缓;熔化层晶粒细化,在600 W时获得最细晶粒,XRD显示物相不变但衍射峰偏移,表明晶粒细化。600 W时表面硬度为74HV,较基体提升32%,摩擦系数降低至0.2183,较原始试样下降29.82%,磨损量减少至2.9 mg;1000 W处理样品显示优异的耐腐蚀性,腐蚀电位−1.168 V,正移0.553 V,腐蚀速率0.779 mm/a,较原始试样降低83%。LSR处理后的抛光试样在72 h保持较高的细胞存活率,表现出良好的生物相容性。结论激光表面重熔技术可显著提升Mg-1Mn-2Zn合金的力学、耐磨及耐腐蚀性能,600 W功率处理在硬度与耐磨性方面表现最佳,1000 W处理则有效增强了镁合金表面耐腐蚀性,并且LSR处理后样品保持了良好的生物相容性。 展开更多
关键词 镁合金 激光表面重熔 微观结构 耐磨性 耐腐蚀性 生物相容性
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