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电子束增材制造γ-TiAl显微组织调控与拉伸性能研究 被引量：14
1
作者 陈玮 杨洋 +2 位作者 刘亮亮 陈哲源 刘冬 《航空制造技术》 2017年第1期37-41,共5页
研究了电子束选区熔化增材制造Ti-48Al-2Cr-2Nb合金的显微组织与拉伸性能。Al含量的烧损导致显微组织呈现不均匀性,沉积态材料由较大的γ晶粒和被α_2晶粒钉扎的链状细小γ晶粒组成。γ相占据89%的体积,但并未显示出明显织构;而α_2相... 研究了电子束选区熔化增材制造Ti-48Al-2Cr-2Nb合金的显微组织与拉伸性能。Al含量的烧损导致显微组织呈现不均匀性,沉积态材料由较大的γ晶粒和被α_2晶粒钉扎的链状细小γ晶粒组成。γ相占据89%的体积,但并未显示出明显织构;而α_2相显示出14.1倍随机值的(0001)织构,其c轴与沉积方向平行。沉积态材料的室温抗拉强度达到503MPa,而塑性为0。热等静压与热处理后的材料强度稍有下降,但延伸率获得较大改善。直到800℃,双态组织TiAl-4822材料的抗拉强度仍在460MPa以上,而全片层组织材料则维持在400MPa以上。 展开更多
关键词 电子束增材制造 Ti-48Al-2Cr-2Nb 显微组织 织构 拉伸性能
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航空钛合金增材制造的机遇和挑战 被引量：29
2
作者 陈玮 李志强 《航空制造技术》 2018年第10期30-37,共8页
简要回顾了增材制造技术在航空钛合金领域的发展历程及应用现状,从成形效率、零件尺寸、零件复杂度、材料利用率、表面质量等方面比较了基于直接能量沉积技术与粉末床熔化技术的5种增材制造方法的特点及适用范围,阐述了粉末床熔化技术... 简要回顾了增材制造技术在航空钛合金领域的发展历程及应用现状,从成形效率、零件尺寸、零件复杂度、材料利用率、表面质量等方面比较了基于直接能量沉积技术与粉末床熔化技术的5种增材制造方法的特点及适用范围,阐述了粉末床熔化技术在推动航空钛合金结构轻量化设计与低成本制造方面的优势。以Ti-6Al-4V为例,分析了增材制造熔池中的物理过程对柱状晶显微组织形成与力学性能各向异性的影响,总结了业界在过程监控与质量控制方面的初步成果以及现有增材制造标准对材料、工艺、检测等方面的要求。最后,介绍了增材制造钛合金零件的成本构成与计算模型,提出了适合采用增材制造工艺的零件特点,并对航空钛合金增材制造的未来进行了展望。 展开更多
关键词 增材制造 钛合金 结构优化 成本 认证
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高强β钛合金的研究现状与发展趋势 被引量：28
3
作者 陈玮 刘运玺 李志强 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期63-76,共14页
钛合金具有高比强度、良好的成形性与耐腐蚀性、较宽的性能调节范围等优点,自20世纪50年代以来在多种军用/民用飞机的特定结构上取得了理想的应用效果。随着研究的不断深入,β钛合金成分-工艺-组织的关系更加清晰,性能数据库也不断完善... 钛合金具有高比强度、良好的成形性与耐腐蚀性、较宽的性能调节范围等优点,自20世纪50年代以来在多种军用/民用飞机的特定结构上取得了理想的应用效果。随着研究的不断深入,β钛合金成分-工艺-组织的关系更加清晰,性能数据库也不断完善,然而其应用领域在最近20年未获得进一步拓展。本文回顾β钛合金的发展历程及其应用,总结β钛合金的显微组织调控方法、重要工艺参数及其影响,并以目前用量最大的5种高强β钛合金(Ti-10-2-3、Ti-5553、β-21S、β-C、Ti-15-3)为例讨论工艺-组织-性能的关系。最后,从成本与性能两个方面分析β钛合金面临的挑战与机遇。具有更强工艺适应性以及更优力学性能匹配的新合金是未来成分设计的方向,材料集成计算技术将是新型高强β钛合金成分-工艺-组织-性能全流程开发的加速器。 展开更多
关键词 钛合金 时效强化 显微组织 断裂韧度 损伤容限
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具有沉积结构环氧树脂电磁屏蔽材料的制备及表征 被引量：2
4
作者 廉青松 李言 +4 位作者 徐伟杰 陈宏峰 赵贵哲 刘亚青 程珏 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期66-72,共7页
文中首先构筑具有三维结构的四针状氧化锌负载银(Ag@T-ZnO)和二维石墨烯纳米片(GNS)的混杂导电网络,随后灌注环氧树脂固化得到具有沉积结构的Ag@T-ZnO/GNS/EP复合材料,系统研究了Ag@T-ZnO和GNS的配比对复合材料屏蔽效能和力学性能的影... 文中首先构筑具有三维结构的四针状氧化锌负载银(Ag@T-ZnO)和二维石墨烯纳米片(GNS)的混杂导电网络,随后灌注环氧树脂固化得到具有沉积结构的Ag@T-ZnO/GNS/EP复合材料,系统研究了Ag@T-ZnO和GNS的配比对复合材料屏蔽效能和力学性能的影响。当Ag@T-ZnO和GNS总质量分数为复合材料的20%且二者质量比为9:1时,二者之间的协同作用及独特的沉积导电网络结构赋予了复合材料优异的屏蔽效能和力学性能,在X波段的平均屏蔽效能可以达到83.8 dB,拉伸性能可达到51.6 MPa。为设计制备兼具优异力学性能和屏蔽性能的复合材料提供了新的思路。 展开更多
关键词 力学性能 电磁屏蔽 四针状氧化锌负载银 石墨烯纳米片 环氧树脂 沉积结构
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不同时效制度对铝锂合金力学性能与微观组织的影响 被引量：5
5
作者 马晓光 曾元松 +3 位作者 蔡彦岑 韩宝帅 徐严谨 刘丹阳 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期2787-2800,共14页
本文采用TEM、SEM、EBSD和室温拉伸测试等方法,研究了时效温度及预拉伸过程对喷射成形2195铝锂合金挤压棒组织性能的影响规律。结果表明:当时效温度低于145℃时,2195铝锂合金T6状态下基体微观组织中主要形成GP区+θ″/θ′相,而T8状态... 本文采用TEM、SEM、EBSD和室温拉伸测试等方法,研究了时效温度及预拉伸过程对喷射成形2195铝锂合金挤压棒组织性能的影响规律。结果表明:当时效温度低于145℃时,2195铝锂合金T6状态下基体微观组织中主要形成GP区+θ″/θ′相,而T8状态下基体微观组织中主要形成T1+θ′相,且T8状态下合金的晶界无析出带宽度相对T6状态显著降低。当时效温度增加至155℃时,2195铝锂合金T6状态下基体微观组织发生显著变化,逐渐由GP区+θ″/θ′相向T1+θ″/θ′相转变,并伴随θ″/θ′相数量的减少,而T8状态下基体微观组织由T1+θ″/θ′相转变为以T1相为主导的微观组织。3%的预拉伸增加了基体中的位错密度,可作为T1相优先形核位置,导致相同时效温度下,T8态合金的屈服强度明显高于T6态合金,但对抗拉强度的影响不明显,这是沉淀强化效果优于加工硬化效果导致的。T6状态下(165℃,24 h)时效处理获得最佳的强塑性(抗拉强度584 MPa,屈服强度526 MPa,断后伸长率11.5%),而T8状态下3%预拉伸+(155℃,24 h)时效获得最佳的强塑性匹配(抗拉强度622 MPa,屈服强度600 MPa,断后伸长率11.8%)。 展开更多
关键词 喷射成形 铝锂合金 时效温度 时效析出相 力学性能
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时效前的预变形对喷射成形2195铝锂合金组织与性能的影响 被引量：5
6
作者 马晓光 李韶颖 +4 位作者 韩宝帅 叶帆 荣刚 徐严谨 曾元松 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期15-26,共12页
研究了时效前的预拉伸变形量对喷射成形2195铝锂合金时效析出行为及力学性能的影响规律。结果表明:2195合金经固溶处理后直接时效,组织以δ′(Al_(3)Li)相+少量T1(Al_(2)CuLi)相为主,晶界处分布着大量断续分布的颗粒析出相组织(富AlCu相... 研究了时效前的预拉伸变形量对喷射成形2195铝锂合金时效析出行为及力学性能的影响规律。结果表明:2195合金经固溶处理后直接时效,组织以δ′(Al_(3)Li)相+少量T1(Al_(2)CuLi)相为主,晶界处分布着大量断续分布的颗粒析出相组织(富AlCu相及AlCuFe相)。时效前的预拉伸变形在合金基体中引入的大量位错成为T1相、θ′相的有效形核点,显著促进T1相和θ′相晶内均匀、细小弥散析出,并降低晶界无析出带宽度,形成以T1、δ′相、θ′相为主的混合析出相组织。力学性能测试结果表明:当热处理工艺为(510℃,2 h)固溶处理+3%预拉伸+(155℃,24 h)时效处理,喷射成形2195铝锂合金室温抗拉强度约为(663±1)MPa,屈服强度约为(647±1)MPa,伸长率为(10.4±0.6)%,能够获得良好的强韧性匹配。 展开更多
关键词 喷射成形 2195铝锂合金 形变热处理 时效析出相 力学性能
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氮化和喷涂MoS_(2)涂层的不锈钢试样振动后抗咬死性能分析 被引量：1
7
作者 张乐 姚远 +3 位作者 马燕青 马国佳 吴晗 靳磊 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期293-300,共8页
目的研究氮化和喷涂MoS_(2)涂层的异种不锈钢试样,经振动试验后的抗咬死性能及失效原因。方法利用三角级数法转化得到了振动参数,对底座(Ⅰ型不锈钢)和拉杆(Ⅱ型不锈钢)的模拟件进行了气体氮化和常温喷涂MoS_(2)涂层处理,采用三维显微镜... 目的研究氮化和喷涂MoS_(2)涂层的异种不锈钢试样,经振动试验后的抗咬死性能及失效原因。方法利用三角级数法转化得到了振动参数,对底座(Ⅰ型不锈钢)和拉杆(Ⅱ型不锈钢)的模拟件进行了气体氮化和常温喷涂MoS_(2)涂层处理,采用三维显微镜、XRD、SEM、EDS和模拟振动试验平台对试样进行了表征。结果Ⅰ型和Ⅱ型不锈钢氮化后的表面物相主要是γ′-Fe_(4)N、ε-Fe_(2-3)N和CrN。Ⅰ型不锈钢和Ⅱ型不锈钢表面的MoS_(2)涂层厚度分别为30~40μm、20~30μm,氮化层的总厚度分别约为165、230μm。在模拟振动平台上,底座与拉杆咬死失效时间在30~45 min之间。底座和拉杆的上、下接触面磨损较严重,内接触面发生了轻微磨损。拉杆的下接触面发生旋转,上接触面继续保持接触,上下接触面的摩擦力大于拉杆的重力,从而发生了咬死现象。结论底座和拉杆局部表面粗糙度增加、拉杆直径比底座内表面高度方向尺寸大0.28 mm、互溶性大且含立方晶体结构氮化物的氮化层之间直接接触,是振动45 min并旋转后试样发生咬死的主要原因。建议改进底座和拉杆的尺寸、表面处理层和工艺参数。 展开更多
关键词 不锈钢 氮化 MoS_(2)涂层 振动 抗咬死
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双级峰时效对超高强Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织与力学性能的影响 被引量：11
8
作者 韩宝帅 曾元松 +4 位作者 荣刚 刘雅菲 马晓光 徐严谨 韩秀全 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期679-691,共13页
800 MPa级超高强Al-Zn-Mg-Cu合金对航空结构轻量化具有重要意义,但存在断裂伸长率波动较大的问题。本文提出了双级峰时效制度,系统对比了120℃单级时效、80℃一级时效和120℃二级时效处理后的微观组织和力学性能。结果发现:双级时效过程... 800 MPa级超高强Al-Zn-Mg-Cu合金对航空结构轻量化具有重要意义,但存在断裂伸长率波动较大的问题。本文提出了双级峰时效制度,系统对比了120℃单级时效、80℃一级时效和120℃二级时效处理后的微观组织和力学性能。结果发现:双级时效过程中,经一级时效处理后合金基体内析出了高密度的GP区,促进后续二级时效过程中晶内形成细小弥散的η′相,并减小了晶界无析出带宽度;二级时效时间在8−10 h之间时,合金强度最高且伸长率在10%以上。晶界无析出带宽度减小是伸长率提高的直接原因。 展开更多
关键词 超高强铝合金 预时效 析出相 晶界无析出带 伸长率
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原位石墨烯包覆金属复合颗粒的制备与表征 被引量：1
9
作者 韩银龙 孙文波 +3 位作者 田响宇 鲁逸林 韦国科 常彦春 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期84-88,共5页
分别采用普通化学气相沉积(CVD)和等离子体增强化学气相沉积(PECVD)在镍粉体颗粒上生长石墨烯的方法,制备出原位石墨烯包覆镍复合颗粒。采用扫描电子显微镜、能谱仪及拉曼光谱仪对两种方法制备的原位石墨烯包覆镍复合颗粒表面石墨烯的... 分别采用普通化学气相沉积(CVD)和等离子体增强化学气相沉积(PECVD)在镍粉体颗粒上生长石墨烯的方法,制备出原位石墨烯包覆镍复合颗粒。采用扫描电子显微镜、能谱仪及拉曼光谱仪对两种方法制备的原位石墨烯包覆镍复合颗粒表面石墨烯的形态、分布、结晶质量等特征进行较为系统的测试表征。结果表明,普通CVD法制备的石墨烯沿镍颗粒表面面内生长,较为均匀地包覆着镍颗粒,具有较多褶皱,且石墨烯结晶质量高,缺陷少;PECVD法制备的镍颗粒表面的石墨烯片经较小,呈散乱分布,结晶质量不高,含有缺陷较多。 展开更多
关键词 石墨烯 化学气相沉积 石墨烯包覆金属颗粒
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离子液体电沉积制备Cu掺杂NiO电致变色薄膜及其性能
10
作者 张宇 刘滢 +1 位作者 张博 郭新涛 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期171-177,共7页
NiO是一种常见的电致变色材料,元素掺杂改性是改善NiO薄膜电致变色性能的重要方法。以离子液体为介质,采用电沉积法制备Cu掺杂NiO薄膜,并研究Cu元素掺杂对NiO薄膜电致变色性能的影响。结果表明:Cu掺杂NiO薄膜的电致变色性能相较于纯NiO... NiO是一种常见的电致变色材料,元素掺杂改性是改善NiO薄膜电致变色性能的重要方法。以离子液体为介质,采用电沉积法制备Cu掺杂NiO薄膜,并研究Cu元素掺杂对NiO薄膜电致变色性能的影响。结果表明:Cu掺杂NiO薄膜的电致变色性能相较于纯NiO薄膜有明显提升。Cu掺杂含量为6%(原子分数,下同)时,薄膜光调制范围最大,为54.7%,着色效率最高,为61.54 cm^(2)/C,Cu掺杂含量为12%时,薄膜的着褪色响应时间最短,分别达到2.7 s与2.6 s。薄膜的物相结构为面心立方晶相Ni_(1-x)Cu_(x)O,由纳米粒子堆积而成,表面存在大量利于离子扩散的孔隙。 展开更多
关键词 电致变色 NIO 电沉积法 掺杂 离子液体
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