原位Al_2O_3颗粒强化铝基复合材料的研究 被引量：20

1

作者 黄赞军 胡敦芫 +1 位作者 杨滨 张济山 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期568-574,共7页

研究了铝熔体内的原位反应Ａｌ＋ＣｕＯ工艺对反应诱导时间、剧烈程度及产物分布的影响,结果表明随着稀释剂Ａｌ量的增多．熔体内自蔓燃反应启动越慢,剧烈程度降低,反应产物的分布朝不均匀方向变化;熔体的温度越高,反应启动得越快、越剧... 研究了铝熔体内的原位反应Ａｌ＋ＣｕＯ工艺对反应诱导时间、剧烈程度及产物分布的影响,结果表明随着稀释剂Ａｌ量的增多．熔体内自蔓燃反应启动越慢,剧烈程度降低,反应产物的分布朝不均匀方向变化;熔体的温度越高,反应启动得越快、越剧烈;引发剂镁粉的添加极大地缩短反应诱导时间．制备了原位Ａｌ２Ｏ３颗粒强化含不同产物Ｃｕ的铝基复合材料、ＳＥＭ观察表明铸造条件下Ａｌ２Ｏ３颗粒小于０．５μｍ,均匀地分布在材料的各种基体相上:随着Ａｌ２Ｏ３颗粒的增多．产物Ｃｕ以网状化合物形式分布,拉伸实验显示材料的塑性很低．为降低Ｃｕ量．在原反应物中混合入ＳｉＯ２粉．或采用喷射沉积快速凝固法细化组织,提高固溶量．ＳＥＭ显示网状相得到了细化和均匀分布．拉伸实验表明强度和塑性有大幅度提高． 展开更多

关键词 原位铝基复合材料 原位合金化 原位Al2O3颗粒 喷射沉积 显微组织

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原位铝基复合材料的制备及微观组织 被引量：7

2

作者 黄赞军 杨滨 +2 位作者 崔华 段先进 张济山 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期432-438,共7页

提出制备原位合金化和原位反应颗粒共同强化金属基复合材料的概念，并据此制备厂原位１０％Ｃｕ（质量分数，下同）和５．３５％ａ－Ａｌ２Ｏ３颗粒增强纯铝复合材料（Ａ）以及原位１０％Ｃｕ；４％Ｓｉ和１５．０６％ａ－Ａｌ_２Ｏ_３... 提出制备原位合金化和原位反应颗粒共同强化金属基复合材料的概念，并据此制备厂原位１０％Ｃｕ（质量分数，下同）和５．３５％ａ－Ａｌ２Ｏ３颗粒增强纯铝复合材料（Ａ）以及原位１０％Ｃｕ；４％Ｓｉ和１５．０６％ａ－Ａｌ_２Ｏ_３颗粒共同增强纯铝复合材料（Ｂ）．对原位反应过程进行了热力学分析．ＳＥＭ观察和ＥＤＳ分析显示，Ａ和Ｂ中的原位反应分别生成了合金元素Ｃｕ、Ｃｕ＋Ｓｉ以及Ａｌ２Ｏ３；原位Ａｌ２Ｏ３颗粒直径小于０．５μｍ，在材料中均匀分布、ＴＥＭ观测显示Ａｌ２Ｏ３颗粒边角圆滑，与基体结合良好．探讨了原位反应的机理以及在铸造凝固过程中原位颗粒的行为． 展开更多

关键词 铝基复合材料 原位合金化 AL2O3颗粒 显微组织 制备 氧化铝 原位反应颗粒

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原位合金化和原位颗粒共同强化铝基复合材料的微观组织 被引量：2

3

作者 黄赞军 杨滨 +3 位作者 崔华 段先进 胡双春 张济山 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期253-256,共4页

制备了Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ－Ｃｕ和Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ－Ｃｕ－Ｓｉ原位复合材料，采用ＳＥＭ观察显微组织，ＸＲＤ分 析物相，ＥＤＳ分析相所含元素．初步结果表明，原位合金化和原位颗粒共同强化金属基体是可 行的，合金元素Ｃｕ和Ｓｉ出... 制备了Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ－Ｃｕ和Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ－Ｃｕ－Ｓｉ原位复合材料，采用ＳＥＭ观察显微组织，ＸＲＤ分 析物相，ＥＤＳ分析相所含元素．初步结果表明，原位合金化和原位颗粒共同强化金属基体是可 行的，合金元素Ｃｕ和Ｓｉ出现在基体中，细小增强颗粒Ａｌ２Ｏ３呈弥散分布． 展开更多

关键词 金属基复合材料 铝热反应 原位合金化 原位颗粒 微观组织 弥散分布 铝基复合材料

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基于增材制造的原位合金化制造方法的研究进展

4

作者 马军 贾文鹏 +2 位作者 李烨 贾亮 金峰 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期142-150,共9页

基于增材制造的原位合金化方法是利用激光或电子束将多种元素粉或多种预合金粉的混合粉末熔化,使材料同时进行合金化和致密化的一种成本低廉、快速高效的开发新材料的方法,已经在高熵合金开发、新型生物医用合金打印件开发等领域得到初... 基于增材制造的原位合金化方法是利用激光或电子束将多种元素粉或多种预合金粉的混合粉末熔化,使材料同时进行合金化和致密化的一种成本低廉、快速高效的开发新材料的方法,已经在高熵合金开发、新型生物医用合金打印件开发等领域得到初步应用。总结了混合粉末的形貌、粒径、高熔点粉末含量及粉末混合技术对原位合金化打印件性能的影响的研究结果。研究表明,混合粉末的颗粒级配需要同时保证元素混合均匀性和粉末流动性,才能保证原位合金化打印效果。激光功率、束斑直径、重熔工艺等打印参数对熔池几何特征影响很大,继而也强烈影响原位合金化的效果。熔池深度越大,越能保证打印过程中的层间重熔,促进元素均匀,但过深的熔池会造成孔隙。还介绍了基于原位合金化打印制备具有成分波动或成分梯度的合金材料的研究进展。原位合金化工艺本身固有的成分不均匀性有助于制备成分不均匀的合金,从而获得具有双相结构的打印件,这是基于预合金粉打印无法得到的。基于多材料及多相流模型,原位合金化粉床激光熔融过程的数值模型也被研究者建立,模拟得出的原位合金化的增材制造工艺优化参数与针对预合金粉打印的差别很大。最后对增材制造原位合金化技术的应用前景和面临的挑战作出了展望。 展开更多

关键词 原位合金化 增材制造 混合粉末 熔池 均匀性

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激光选区熔化ZrC增强铌合金的组织与性能研究

5

作者 李东来 秦孟 +5 位作者 董鹏 武致军 周庆军 杜尚哲 冯凯 李铸国 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第15期74-80,共7页

铌合金在超高温环境具有优异的强度和轻量化优势,但传统加工工艺难以实现对其复杂构件的制备。本研究采用激光选区熔化技术制备了组织致密的Nb52和Nb52–0.1ZrC两种铌合金,通过引入碳化物的方法提高了铌合金的力学性能。研究表明,ZrC的... 铌合金在超高温环境具有优异的强度和轻量化优势,但传统加工工艺难以实现对其复杂构件的制备。本研究采用激光选区熔化技术制备了组织致密的Nb52和Nb52–0.1ZrC两种铌合金,通过引入碳化物的方法提高了铌合金的力学性能。研究表明,ZrC的引入显著提高了铌合金的强度,其打印态屈服强度、抗拉强度和塑性应变分别达745.91 MPa、795.45 MPa和1.8%,室温断裂方式为沿晶断裂和穿晶断裂混合断裂模式。本研究扩宽了铌合金的成形工艺,为改善铌合金性能和开发低成本的铌合金体系提供了新的研究思路。 展开更多

关键词 铌合金 激光选区熔化(SLM) 原位合金化 显微组织 力学性能

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微量TiC粉末合金化改善电弧增材制造Ti-6Al-4V合金的组织和性能

6

作者 姚兴中 李会军 +1 位作者 杨振文 王颖 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期12-19,共8页

原位合金化是调控增材制造钛合金微观组织和力学性能的有效方法,文中研究了添加微量TiC粉末对电弧增材制造Ti-6Al-4V合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,添加微量TiC粉末后,Ti-6Al-4V合金中的柱状β晶粒尺寸减小,α-Ti相细化,微观... 原位合金化是调控增材制造钛合金微观组织和力学性能的有效方法,文中研究了添加微量TiC粉末对电弧增材制造Ti-6Al-4V合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,添加微量TiC粉末后,Ti-6Al-4V合金中的柱状β晶粒尺寸减小,α-Ti相细化,微观组织为精细的网篮组织,抗拉强度和断后伸长率达到了1029 MPa和14.8%,分别提高了12.8%和26.5%,实现了电弧增材制造Ti-6Al-4V合金强度和塑性的协同改善.同时,沉积合金的显微硬度提高至362.9HV,相比Ti-6Al-4V合金提高了11.4%.通过电子背散射衍射(electron backscatter diffraction,EBSD)分析得出,TiC粉末的添加降低了沉积合金的织构强度,增加α-Ti相的取向.添加微量TiC粉末后,Ti-6Al-4V合金力学性能的提高主要归因于细晶强化和固溶强化效应,其中细晶强化是主要的强化机制.对比分析两种沉积合金的拉伸试样断口得出,Ti-6Al-4V合金的断口形貌呈现出塑性-脆性混合断裂,添加质量分数0.5%TiC粉末后,断口形貌呈现出塑性断裂.证实了TiC粉末作为电弧增材制造Ti-6Al-4V合金晶粒细化剂的潜力. 展开更多

关键词 原位合金化 电弧增材制造 微观组织 力学性能

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304L不锈钢的激光粉末床熔融原位合金化 被引量：2

7

作者 张浩 侯雅青 +1 位作者 王炫东 苏航 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1-11,共11页

采用Fe、Cr和Ni单质元素混合粉末作为LPBF原材料,以原位合金化的方式制备304L不锈钢,研究了工艺参数对试样密度、微观组织、成分均匀性、相结构和显微硬度的影响,并将其与预合金粉末LPBF试样进行了对比。结果表明:原位合金化试样的致密... 采用Fe、Cr和Ni单质元素混合粉末作为LPBF原材料,以原位合金化的方式制备304L不锈钢,研究了工艺参数对试样密度、微观组织、成分均匀性、相结构和显微硬度的影响,并将其与预合金粉末LPBF试样进行了对比。结果表明:原位合金化试样的致密度最高可达99.05%;随着激光能量密度增加,试样的成分均匀性逐渐提高,物相结构从面心立方+体心立方(FCC+BCC)转变为FCC;当激光能量密度为242 J/mm^(3)(P=290 W,v=500 mm/s)时,能谱分析结果显示原位合金化试样成分均匀,显微硬度为224 HV,微观形貌与预合金粉末LPBF试样一致;当激光能量密度较低时,原位合金化试样内部的多相结构以及异质形核产生的细晶结构能有效提高其硬度,硬度最高可达302 HV,较预合金LPBF试样提高了26.4%。 展开更多

关键词 激光技术 激光粉末床熔融 原位合金化 304L不锈钢 工艺窗口 成分均匀性

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B_4C对MGH956合金TIG焊接头性能的影响 被引量：5

8

作者 雷玉成 龚晨诚 +1 位作者 罗雅 肖波 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期93-99,共7页

采用TIG焊对MGH956合金进行原位合金化焊接,研究了B4C对焊缝显微组织和力学性能的影响。结果表明,填加B4C后焊缝以等轴晶为主,晶粒细小均匀,没有明显的氧化物聚集现象,晶内和晶界都有增强相;随着B4C含量的提高焊缝组织进一步细化,增强... 采用TIG焊对MGH956合金进行原位合金化焊接,研究了B4C对焊缝显微组织和力学性能的影响。结果表明,填加B4C后焊缝以等轴晶为主,晶粒细小均匀,没有明显的氧化物聚集现象,晶内和晶界都有增强相;随着B4C含量的提高焊缝组织进一步细化,增强相几乎全部集中在晶界上,晶内颗粒状增强相消失。随着B4C含量的提高焊缝的塑韧性降低,抗拉强度先增大后降低。填加0.25%B4C时焊缝抗拉强度最高,达到630 MPa,为母材强度的87.5%,断口呈脆性断裂。 展开更多

关键词 金属材料 MGH956合金 TIG 原位合金化 B4C

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丝材等离子雾化钛合金粉末研究进展 被引量：4

9

作者 曾克里 罗浩 +5 位作者 朱杰 符乃科 陆向玲 潘超梅 陈珊珊 何鹏江 《粉末冶金工业》 CAS 北大核心 2021年第6期1-12,共12页

钛合金材料具有优异的性能,在航空航天和生物医疗等领域获得了广泛的应用。本研究概述了钛合金粉末的制备工艺。针对球形低氧高品质钛合金粉末的迫切市场需求,本研究优化设计超音速等离子炬,研发丝材等离子雾化技术,通过丝材等离子雾化... 钛合金材料具有优异的性能,在航空航天和生物医疗等领域获得了广泛的应用。本研究概述了钛合金粉末的制备工艺。针对球形低氧高品质钛合金粉末的迫切市场需求,本研究优化设计超音速等离子炬,研发丝材等离子雾化技术,通过丝材等离子雾化技术雾化制备钛合金Ti6Al4V粉末,并原位合金化制备低模量β-Ti2448粉末和金属间化合物TiAl粉末,粉末形貌呈球形,不含卫星球和空心粉缺陷,为激光/电子束增材制造、金属注射成形、喷涂工艺提供新的选择。 展开更多

关键词 等离子雾化技术 钛合金粉末 原位合金化 低模量钛合金 金属间化合物

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Nb合金化对电弧增材制造NiTi基形状记忆合金的影响 被引量：4

10

作者 许博 王颖 +2 位作者 张萌 杨振文 王东坡 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1-7,I0001,共8页

NiTi合金是一种应用广泛的形状记忆合金,其中Ti_(47)Ni_(44)Nb_(9)成分的合金是一种可靠的航空管接头材料.采用双丝电弧增材制造(WAAM)的方法制备了Ni_(52)Ti_(48)合金,并以Nb元素进行了原位合金化得到了Ti_(47)Ni_(44)Nb_(9)合金,研究... NiTi合金是一种应用广泛的形状记忆合金,其中Ti_(47)Ni_(44)Nb_(9)成分的合金是一种可靠的航空管接头材料.采用双丝电弧增材制造(WAAM)的方法制备了Ni_(52)Ti_(48)合金,并以Nb元素进行了原位合金化得到了Ti_(47)Ni_(44)Nb_(9)合金,研究了其典型组织、压缩性能、相变温度与形状记忆效应,分析了Nb元素的添加对WAAM镍钛合金组织及性能的影响.结果表明,加入Nb元素后,合金的组织除B2相晶粒外,还在晶界处有细小的β-Nb相析出,使得合金的压缩强度在横向与纵向上分别增加了7.9%与3.1%,形状记忆回复率则下降了4.0%,相变温度滞后从−6.4℃提升至40.9℃,使得该材料作为记忆合金管接头时更加利于储存与装配.创新点:(1)首次对WAAM镍钛合金进行了原位合金化.(2)采用双丝加箔片的工艺制备Ni_(47)Ti_(44)Nb_(9)合金.(3)通过Nb元素的加入增加了合金的相变温度滞后. 展开更多

关键词 电弧增材制造 镍钛合金 原位合金化 形状记忆效应

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Cr元素含量对激光粉末床熔融FeCr合金组织与性能的影响

11

作者 张浩 侯雅青 +3 位作者 何亚洲 孔豪豪 李发发 苏航 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2023年第13期222-229,共8页

采用Fe和Cr元素混合粉末作为激光粉末床熔融的原材料,以原位合金化的方式制备了从纯Fe到Fe20Cr(质量分数,%)的成分梯度样品。研究了不同Cr元素含量下试样的成分均匀性、相结构、微观组织形貌和显微硬度的变化规律。结果表明:样品的合金... 采用Fe和Cr元素混合粉末作为激光粉末床熔融的原材料,以原位合金化的方式制备了从纯Fe到Fe20Cr(质量分数,%)的成分梯度样品。研究了不同Cr元素含量下试样的成分均匀性、相结构、微观组织形貌和显微硬度的变化规律。结果表明:样品的合金化程度良好,所有成分梯度的成分最大平均偏差仅为0.35%。X射线衍射仪显示所有的成分梯度均为BCC结构。纯Fe的微观组织为等轴晶,随着Cr元素含量的增加,在Fe10Cr和Fe12Cr之间发生了由等轴晶向柱状晶的微观组织转变。等轴晶的细晶强化效果可以有效提升样品的显微硬度,Fe10Cr的显微硬度为181 HV0.5,在所有成分梯度中最高。 展开更多

关键词 激光粉末床熔融 原位合金化 FeCr合金 等轴晶 柱状晶

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原位合金化双丝电弧增材制造γ-TiAl组织性能研究 被引量：3

12

作者 刘齐 张萌 +3 位作者 付乐琪 杨振文 王颖 王东坡 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期3919-3924,共6页

采用双丝电弧增材制造(WAAM)的方法制备了Ti-48Al合金,在此基础上通过原位合金化方法制备了Ti-48Al-2Cr-2Nb金属间化合物,借助XRD、OM、SEM、微小力学拉伸以及高温氧化试验表征了2种合金的组织与性能。结果表明,2种堆积试样成分均匀,并... 采用双丝电弧增材制造(WAAM)的方法制备了Ti-48Al合金,在此基础上通过原位合金化方法制备了Ti-48Al-2Cr-2Nb金属间化合物,借助XRD、OM、SEM、微小力学拉伸以及高温氧化试验表征了2种合金的组织与性能。结果表明,2种堆积试样成分均匀,并且均由γ-TiAl和α2-Ti3Al片层组织组成,微量合金元素Cr和Nb的添加不改变合金的相组成。微小力学拉伸结果证实了Cr和Nb微量元素的添加可以显著提高合金的抗拉强度,但对塑性没有明显的影响。高温抗氧化性试验结果表明,Ti-48Al-2Cr-2Nb合金试样比Ti-48Al合金具有更优良的抗氧化性能,试样的最终增重由5.26 mg/cm^2降低至1.95 mg/cm^2。 展开更多

关键词 原位合金化 双丝电弧增材制造 微观组织 力学性能 抗氧化性能

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热压法构筑锂负极聚偏氟乙烯基双功能保护层的研究 被引量：1

13

作者 李伟辉 李浩博 +4 位作者 曾诚 梁昊樾 陈佳俊 李俊勇 李会巧 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期130-137,共8页

锂金属具有高比容量(3860 mA·h/g)和低电化学电位(-3.04 V vs.SHE),是一种极具潜力的新型电池负极材料.然而,锂金属电化学稳定性差,导致电池循环寿命受限,容易产生枝晶,造成电池短路,引发安全风险,而其对空气及环境的高度敏感性也... 锂金属具有高比容量(3860 mA·h/g)和低电化学电位(-3.04 V vs.SHE),是一种极具潜力的新型电池负极材料.然而,锂金属电化学稳定性差,导致电池循环寿命受限,容易产生枝晶,造成电池短路,引发安全风险,而其对空气及环境的高度敏感性也极大增加了电池制作的难度与成本,限制了其应用推广.改善锂金属负极的界面稳定性被认为是提升锂金属电池性能的重要途径.本文通过简单直接的热压法在锂金属负极表面构筑了聚偏氟乙烯(PVDF)基双功能保护层,使锂金属的空气稳定性提升至约120 min,并延长了锂金属对称电池的循环寿命至约1200 h;再通过在PVDF保护层内引入亲锂的SnO_(2)粒子,形成的无机有机复合保护层可以通过原位合金化反应提供锂沉积的形核位点,在保持良好循环稳定性的基础上进一步降低成锂沉积的过电位,极化过电位从0.016 V降低到0.007 V.含有该保护层的全电池展现出约200次的长循环寿命与90%以上的高容量保持率,在3C高倍率下放电比容量仍达127 mA·h/g.提出的双功能电极界面保护层策略能有效提升锂金属负极空气稳定性和电化学性能. 展开更多

关键词 锂金属负极 界面保护层 聚偏氟乙烯 原位合金化 空气稳定性

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CrMoTi中熵合金的性能及其原位合金化增材制造 被引量：1

14

作者 刘广 陈鹏 +4 位作者 姚锡禹 陈朴 刘星辰 刘朝阳 严明 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1055-1064,共10页

以新型模具材料为应用背景,首先从多主元合金设计的角度,预测了CrMoTi中熵合金成分,并在实验中验证了其单相bcc结构。对CrMoTi中熵合金的硬度和热学性能进行了测试。结果表明,电弧熔炼样品在室温下硬度为520.6 HV_(0.3),在600℃时硬度为... 以新型模具材料为应用背景,首先从多主元合金设计的角度,预测了CrMoTi中熵合金成分,并在实验中验证了其单相bcc结构。对CrMoTi中熵合金的硬度和热学性能进行了测试。结果表明,电弧熔炼样品在室温下硬度为520.6 HV_(0.3),在600℃时硬度为356.0 HV_(0.3);在室温下比热容为371 J/(kg·K),热导率为14.0 W/(m·K)。随后以金属元素粉为原材料,对比研究了直接激光沉积(DLD)和选区激光熔化(SLM)2种增材制造技术在原位合金化成型CrMoTi中熵合金的加工适性。其中DLD样品在打印态密度最高达7.46 g/cm^(3),硬度达到634.6 HV_(0.3)。SLM的原位合金化加工适性相对较差,样品密度最高为7.27 g/cm^(3),硬度为605.9 HV_(0.3),且在其内部残留有未熔Mo粉。相比较而言,在作为模具的性能方面,CrMoTi合金表现出略优于H13钢的硬度和高温热导率。在原位合金化方面,CrMoTi合金的原料包含了熔沸点差异较大的金属元素,且形成相为硬脆bcc结构相,对增材制造技术而言有较大的加工难度,而DLD技术相对SLM表现出更好的原位合金化加工适性。 展开更多

关键词 中熵合金 增材制造 原位合金化 直接激光沉积 选区激光熔化 热学性能

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超声频电弧对SiC_p/6061Al等离子弧焊缝微观组织的影响 被引量：2

15

作者 雷玉成 薛厚禄 +2 位作者 胡文祥 刘珍珍 闫久春 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期9-12,113,共4页

应用高通滤波器原理设计了一台隔离耦合装置,实现了交流弧焊电源与高频激励源的隔离与耦合,成功在交流电弧中激励出超声波.以自主研制的Al-5Ti-5Si药芯焊丝为填充材料对SiCp/6061Al基复合材料进行等离子弧原位合金化焊接,在不同频率电... 应用高通滤波器原理设计了一台隔离耦合装置,实现了交流弧焊电源与高频激励源的隔离与耦合,成功在交流电弧中激励出超声波.以自主研制的Al-5Ti-5Si药芯焊丝为填充材料对SiCp/6061Al基复合材料进行等离子弧原位合金化焊接,在不同频率电弧超声作用下研究了电弧超声频率对焊缝组织的影响.对比0(不加超声),30,40,50,60 kHz超声作用下的焊缝组织发现,随着频率的提高,焊缝中的Al3Ti相形貌得以改善,从长条状变为断续短棒状;新生颗粒增强相AlN,TiN增多,且分布更为均匀;晶间偏析富Si相也随频率的提高而大幅减少. 展开更多

关键词 交流电弧超声 SiCp/6061Al基复合材料 新生增强相 原位合金化

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MGH956合金TIG焊原位合金化对其组织性能的影响 被引量：1

16

作者 雷玉成 承龙 +1 位作者 李猛刚 赵凯 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期123-128,共6页

采用TIG焊对氧化物弥散强化(ODS)高温合金MGH956进行原位合金化焊接.在相同的焊接条件下,填加两种不同的填充材料:与母材化学成分相似的基体填充材料,以及在基体填充材料基础上加入了合金元素Al和Fe2O3的Al-Fe2O3填充材料.通过对比分析... 采用TIG焊对氧化物弥散强化(ODS)高温合金MGH956进行原位合金化焊接.在相同的焊接条件下,填加两种不同的填充材料:与母材化学成分相似的基体填充材料,以及在基体填充材料基础上加入了合金元素Al和Fe2O3的Al-Fe2O3填充材料.通过对比分析两组试样在焊接过程中发生的原位合金化反应机理,及其对焊缝微观组织和力学性能的影响,研究原位合金化反应对ODS合金TIG焊接头组织与性能的影响.结果表明:在填充材料中加入Al和Fe2O3合金元素时,焊缝处的气孔数量明显减少,气孔尺寸也较为减小;焊缝中原位生成了新的增强相颗粒Al2O3、TiC以及YAlO3,同时,基体中的纳米级增强相Al-Y复合氧化物团聚倾向降低.力学性能试验结果表明,填加Al-Fe2O3填充材料时焊缝显微硬度值明显提高,接头抗拉强度达到了578 MPa,为母材强度的80.3%. 展开更多

关键词 MGH956合金 原位合金化 微观组织 力学性能

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电子显微镜在金属-半导体纳米线界面原位合金化中的应用

17

作者 王岩国 《分析仪器》 CAS 2012年第5期23-27,共5页

利用原位电子显微方法研究了金属-ZnSe半导体纳米线界面合金化过程,结果表明:在脉冲电流的作用下,ZnSe纳米线可以产生明显的焦耳热效应,导致金属-ZnSe纳米线界面发生合金化反应。通过调整纳米线与金属电极的接触面积,可将焦耳热效应准... 利用原位电子显微方法研究了金属-ZnSe半导体纳米线界面合金化过程,结果表明:在脉冲电流的作用下,ZnSe纳米线可以产生明显的焦耳热效应,导致金属-ZnSe纳米线界面发生合金化反应。通过调整纳米线与金属电极的接触面积,可将焦耳热效应准确控制在界面内,进而实现纳米尺度的合金化反应。 展开更多

关键词 电子显微镜 原位合金化 金属-半导体界面

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基于激光选区熔融的高通量制备系统设计及样品制备 被引量：8

18

作者 侯雅青 苏航 +2 位作者 张浩 王炫东 王畅畅 《金属功能材料》 CAS 2021年第4期50-58,共9页

SLM(激光选区熔融)原位合金化技术,即原材料采用混合单质粉末在激光选区熔融过程中直接完成元素合金化并同步成型高致密度样件的方法。该技术可省掉原料粉末预合金化过程,通过实时、定量粉末混合给料控制,可实现块体样品的高通量制备。... SLM(激光选区熔融)原位合金化技术,即原材料采用混合单质粉末在激光选区熔融过程中直接完成元素合金化并同步成型高致密度样件的方法。该技术可省掉原料粉末预合金化过程,通过实时、定量粉末混合给料控制,可实现块体样品的高通量制备。将SLM合金化与高通量制备两者有机融合应用于特种材料体系如高熵合金等材料的开发,实现材料成分、结构、物理化学性质的高通量获取,可为材料设计和制备技术的发展提供一项颠覆性的创新手段,科学意义和应用价值巨大。基于自主设计开发的SLM高通量制备系统,采用铁、镍单质元素粉一次性制备12组Fe-Ni合金块体样品,采用CALPHAD方法计算了铁镍合金的相图及密度,通过金相扫描、能谱、XRD、显微硬度试验等方法分析设备的实时混粉精度和样件的成型性能。计算和实验结果显示,基于自研高通量SLM设备的粉末成分混合精度可控制在6%(质量分数)以内。样品成型性能良好,致密度均在98.5%以上,金相组织中未见明显的孔洞、未熔合和未熔颗粒。随着镍含量变化,高通量打印样品硬度在150~330HV之间变化,未见明显的硬度离散分布,设备打印功能稳定可靠。 展开更多

关键词 高通量制备 激光选区熔融 热动力学计算 铁镍合金 激光原位合金化

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激光原位合金化Fe-Mn合金的元素质量损失 被引量：1

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作者 马西琳 刘和平 +3 位作者 李发发 何亚洲 张浩 侯雅青 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期166-179,共14页

多材料打印是目前金属增材制造的重要发展方向,利用多材料打印技术可以节约材料,充分发挥材料和结构耦合设计特点、实现综合优异的性能或功能。其中激光原位合金化技术是实现多材料打印的核心方法之一,利用激光作为热源逐层熔化粉末形... 多材料打印是目前金属增材制造的重要发展方向,利用多材料打印技术可以节约材料,充分发挥材料和结构耦合设计特点、实现综合优异的性能或功能。其中激光原位合金化技术是实现多材料打印的核心方法之一,利用激光作为热源逐层熔化粉末形成三维零件,成形的金属零件致密度高、尺寸精度高、表面粗糙度好。由于锰元素的蒸气压较高,在高温热源的作用下蒸发效应更强烈,针对多材料激光原位合金化制备技术中的元素蒸发问题,以纯金属粉末铁和锰为原材料,采用高通量增材制造设备,分别进行了Fe10Mn(质量分数,下同)和Fe20Mn混合异质粉末的激光选区熔化试验,重点对比分析了不同激光功率、扫描速度、成分配比等参数对成形样品的质量损失及成分精度的影响。研究结果表明,锰质量分数为20%时的质量损失率低于锰质量分数为10%的质量损失率。高锰含量样品在成形过程中蒸发更加剧烈,反冲压力更大,熔池更窄更深。激光原位合金化成形合金最佳的工艺参数为激光功率220 W,扫描速度500 mm/s,扫描间距0.08 mm,层厚0.03 mm,成形试样的密度最高可达7.81 g/cm^(3),致密度最高可达99.78%。最佳工艺参数条件下,原位合金化Fe20Mn合金的质量损失率仅为1.50%。因此,在Fe-Mn合金中,锰相较于铁具有更大的蒸发倾向,优化了Fe-Mn合金的激光打印工艺参数,为提高易蒸发元素的成分精度控制提供了参考。 展开更多

关键词 激光原位合金化 多材料增材制造 质量损失 铁锰合金 元素蒸发 成型性能

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Y_2O_3对MGH956合金的TIG焊接头组织和性能的影响 被引量：3

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作者 雷玉成 李猛刚 承龙 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期78-84,共7页

采用TIG焊对1.3mm厚的MGH956合金进行原位合金化焊接,对比研究了未添加,添加质量分数为2%,4%和6%的Y2O3对焊缝显微组织及力学性能的影响。结果表明:添加Y2O3后的焊缝组织以等轴晶为主,焊缝晶粒细小均匀,没有明显的金属氧化物聚集现象,... 采用TIG焊对1.3mm厚的MGH956合金进行原位合金化焊接,对比研究了未添加,添加质量分数为2%,4%和6%的Y2O3对焊缝显微组织及力学性能的影响。结果表明:添加Y2O3后的焊缝组织以等轴晶为主,焊缝晶粒细小均匀,没有明显的金属氧化物聚集现象,并且有新的增强相颗粒析出。Y2O3的添加不仅细化了晶粒,还提高了接头的显微硬度和抗拉强度,从而改善了焊接接头的力学性能。Y2O3添加量为4%时接头抗拉强度最高,平均抗拉强度为605MPa,达到母材的84%。 展开更多

关键词 MGH956合金 Y2O3 TIG 原位合金化焊接

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