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高性能大型金属构件激光增材制造:若干材料基础问题 被引量：374
1
作者 王华明 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2690-2698,共9页
简要介绍了高性能大型金属构件激光增材制造的技术特点、国内外研究进展及技术发展面临的挑战,分析了大型金属构件激光增材制造的"高性能材料制备"与"复杂结构直接制造"有机融合、"控形/控性"一体化的独... 简要介绍了高性能大型金属构件激光增材制造的技术特点、国内外研究进展及技术发展面临的挑战,分析了大型金属构件激光增材制造的"高性能材料制备"与"复杂结构直接制造"有机融合、"控形/控性"一体化的独特特征。指出高性能大型关键金属构件激光增材制造技术的发展和工程应用,将在很大程度上取决于人们对激光增材制造过程中对激光/金属交互作用行为及能量吸收利用机制、内部冶金缺陷形成机制及力学行为、移动熔池约束快速凝固行为及构件晶粒形态演化规律、非稳态循环固态相变行为及显微组织形成规律、内应力演化规律及构件变形开裂预防方法等材料基础问题的深入研究。 展开更多
关键词 激光增材制造 激光/金属交互作用 快速凝固 物理冶金 循环固态相变 热应力
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凝固理论进展与快速凝固 被引量：69
2
作者 沈宁福 汤亚力 +1 位作者 关绍康 张东捷 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1996年第7期673-684,共12页
本文综述了凝固理论的某些新进展，对高生长速率下的凝固热力学与形核、生长动力学，特别是非平衡溶质分配系数，形核孕育期与相选择，化学成分及熔体热历史对形核机制的影响，平界面的绝对稳定性，快速的枝晶／胞晶生长以及样品体积内... 本文综述了凝固理论的某些新进展，对高生长速率下的凝固热力学与形核、生长动力学，特别是非平衡溶质分配系数，形核孕育期与相选择，化学成分及熔体热历史对形核机制的影响，平界面的绝对稳定性，快速的枝晶／胞晶生长以及样品体积内快凝过程的发展等问题给出了定量的表述，文中还指出了对快凝过程进行分析和设计的工作步骤。 展开更多
关键词 快速凝固 热力学 动力学 凝固 金属
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快速凝固Cu—Cr合金时效析出的共格强化效应 被引量：65
3
作者 刘平 康布熙 +2 位作者 曹兴国 黄金亮 顾海澄 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期561-564,共4页
采用单辊快速凝固的方法制备Cu—Cr合金微晶薄带．经适当的时效处理，可以在导电率不降低的前提下．显著提高合金的强度和硬度．强度和硬度的提高主要是由晶粒细化和共格弥散析出强化所造成．共格硬化效果与采用Gerold公式计算的结果非... 采用单辊快速凝固的方法制备Cu—Cr合金微晶薄带．经适当的时效处理，可以在导电率不降低的前提下．显著提高合金的强度和硬度．强度和硬度的提高主要是由晶粒细化和共格弥散析出强化所造成．共格硬化效果与采用Gerold公式计算的结果非常接近．与常规固溶处理的Cu—Cr合金相比，峰值硬度提高了1．6倍．其中27％由细晶强化产生，73％则由时效析出的并格强化提供．固溶强化和空位强化对快速凝固Cu—Cr合金强度和硬度影响不大。 展开更多
关键词 快速凝固 共格强化效应 铜铬合金
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金属材料快速凝固激光加工与成形 被引量：53
4
作者 王华明 张凌云 +2 位作者 李安 蔡良续 汤海波 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期962-967,共6页
报道近年来在先进金属材料快速凝固激光表面改性、金属间化合物高温耐磨耐蚀涂层新材料快速凝固激光熔覆制备技术、钛合金及高温合金等高性能金属零件快速凝固激光成形技术等领域的研究进展 ,主要内容包括 :钛合金激光表面合金化及激光... 报道近年来在先进金属材料快速凝固激光表面改性、金属间化合物高温耐磨耐蚀涂层新材料快速凝固激光熔覆制备技术、钛合金及高温合金等高性能金属零件快速凝固激光成形技术等领域的研究进展 ,主要内容包括 :钛合金激光表面合金化及激光熔覆表面改性、激光熔覆高温耐磨耐蚀多功能金属间化合物涂层、小面相非平衡凝固液固界面结构及生长机制、钛合金及高温合金高性能零部件激光快速成形。 展开更多
关键词 激光加工 快速凝固 激光 激光快速成形 激光表面改性
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高硅铝合金几种常见制备方法及其细化机理 被引量：40
5
作者 杨伏良 甘卫平 陈招科 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期42-45,49,共5页
高硅铝合金根据制备方法的不同,其细化方法及原理也有所不同。主要综述了熔炼铸造、快速凝固粉末冶金和喷射沉积工艺制备高硅铝合金的方法及其细化机理。
关键词 高硅铝合金 细化机理 制备方法 细化方法 沉积工艺 粉末冶金 快速凝固 铸造 熔炼
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急冷快速凝固过程中液相流动与组织形成的相关规律 被引量：44
6
作者 徐锦锋 魏炳波 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期1909-1915,共7页
研究了Fe 5 8wt%Sn过偏晶合金的急冷快速凝固和组织形成特征 .实验发现 ,Fe Sn过偏晶合金的急冷快速凝固组织由规则排布的纤维状 β Sn相和分布其间的α Fe相及少量金属间化合物相组成 ,β Sn相的几何排列方向与合金条带表面成 0— 1 5&... 研究了Fe 5 8wt%Sn过偏晶合金的急冷快速凝固和组织形成特征 .实验发现 ,Fe Sn过偏晶合金的急冷快速凝固组织由规则排布的纤维状 β Sn相和分布其间的α Fe相及少量金属间化合物相组成 ,β Sn相的几何排列方向与合金条带表面成 0— 1 5°的夹角 .根据急冷条件下金属熔体的热传导方程和Navier Stokes方程 ,对过偏晶合金的凝固行为和组织形成过程进行了理论分析 ,揭示出熔体内部的动量传输对过偏晶合金的液相分离行为具有显著的影响 .两相分离发生于液池底部约 2 0 0 μm的急冷区内 ,分离的L2 液滴在辊面驱动的剪应力作用下发生变形 ,通过碰撞聚合或搭接凝并 ,最后凝固成纤维状组织 .由于冷却速率大 ,较高温度下发生的包晶转变受到抑制 ,从而使部分亚稳相一直保留到室温 。 展开更多
关键词 液相流动 快速凝固 晶体生长 液态 相分离 合金熔体
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电爆炸高速喷涂新技术研究 被引量：38
7
作者 刘宗德 安江英 +2 位作者 杨昆 韩铭宝 陆辛 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期17-20,共4页
利用电爆炸方法 ,研制了高速喷涂金属涂层的装置。提出了脉冲加热电流的简化计算公式 ,并将理论值和实测结果进行了比较。以 1Cr18Ni9Ti钢为喷涂原料进行了高速喷涂实验。实验表明 ,涂层的平均晶粒直径小于 10 μm。当电容器初始电压高... 利用电爆炸方法 ,研制了高速喷涂金属涂层的装置。提出了脉冲加热电流的简化计算公式 ,并将理论值和实测结果进行了比较。以 1Cr18Ni9Ti钢为喷涂原料进行了高速喷涂实验。实验表明 ,涂层的平均晶粒直径小于 10 μm。当电容器初始电压高于某一值时 ,涂层与基体结合面处形成了比涂层晶粒尺寸更为细小的过渡层。涂层的硬度值与喷涂前的原始硬度值相比显著提高。 展开更多
关键词 电爆炸 冲击加热 快速凝固 高速喷涂
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多层喷射沉积的装置和原理 被引量：32
8
作者 陈振华 严红革 +3 位作者 陈刚 张福全 胡仲勋 傅杰新 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期20-28,共9页
为了解决铝合金厚壁管坯、厚板坯和大直径圆锭坯的制备技术问题 ,提出了多层喷射沉积的概念 ,发明了多层喷射沉积技术和一系列装置 ,采用该装置制备出了规格为 Φ外 80 0 mm/ Φ内 3 6 0 mm× 12 0 0 mm,重达10 0 0 kg的耐热铝合金 ... 为了解决铝合金厚壁管坯、厚板坯和大直径圆锭坯的制备技术问题 ,提出了多层喷射沉积的概念 ,发明了多层喷射沉积技术和一系列装置 ,采用该装置制备出了规格为 Φ外 80 0 mm/ Φ内 3 6 0 mm× 12 0 0 mm,重达10 0 0 kg的耐热铝合金 (80 0 9)管坯 ,Φ70 0 mm× 12 0 0 mm的 6 0 6 6 Al/ Si Cp的复合材料圆柱锭坯 ,管、锭坯冷速达 10 4K/ s,经挤压后性能优异 .研究了多层喷射沉积的过程原理 ,结果表明 ,在多层喷射沉积工艺中 ,金属液滴的沉积轨迹、粘结方式、凝固规律以及工艺特点与传统喷射沉积技术有明显区别 ,多层喷射沉积装置是一种制备大尺寸快速凝固近形坯件的理想装置 . 展开更多
关键词 喷射沉积 快速凝固 铝合金 复合材料 LSD工艺 质量 材料制备技术
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先进材料与高性能零件快速凝固激光加工研究进展 被引量：40
9
作者 王华明 张凌云 +3 位作者 李安 蔡良续 汤海波 吕旭东 《世界科技研究与发展》 CSCD 2004年第3期27-31,共5页
金属材料快速凝固激光表面加工与高性能金属零件快速凝固激光成形技术 ,是材料科学与工程及先进制造技术交叉学科前沿热点研究领域之一。本文介绍了作者所在实验室近年来在先进高温耐磨耐蚀金属间化合物多功能涂层新材料快速凝固激光熔... 金属材料快速凝固激光表面加工与高性能金属零件快速凝固激光成形技术 ,是材料科学与工程及先进制造技术交叉学科前沿热点研究领域之一。本文介绍了作者所在实验室近年来在先进高温耐磨耐蚀金属间化合物多功能涂层新材料快速凝固激光熔覆合成 /制备技术、钛合金及高温合金等高性能金属零件快速凝固激光成形技术等领域的研究进展 ,主要内容包括 :激光熔覆高温耐磨耐蚀多功能金属间化合物涂层、钛合金及高温合金高性能零部件激光快速成形、难熔高活性金属材料及定向生长柱状晶钛合金激光约束熔铸成形技术等。 展开更多
关键词 金属硅化物 先进材料 快速凝固 激光材料加工 激光直接制造
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AZ91D镁合金的快速凝固特征 被引量：30
10
作者 徐锦锋 翟秋亚 袁森 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期939-944,共6页
采用单辊实验技术研究了AZ91D镁合金的急冷快速凝固特征。合金条带的凝固组织沿厚度方向分为3个晶区:近辊面细晶区、内部柱状晶区和自由面等轴晶区。XRD分析表明,在快速凝固条件下,L→α Mg+β Mg17Al12的共晶反应受到抑制,条带凝固组... 采用单辊实验技术研究了AZ91D镁合金的急冷快速凝固特征。合金条带的凝固组织沿厚度方向分为3个晶区:近辊面细晶区、内部柱状晶区和自由面等轴晶区。XRD分析表明,在快速凝固条件下,L→α Mg+β Mg17Al12的共晶反应受到抑制,条带凝固组织由过饱和的单相α Mg固溶体组成。TEM分析发现,α Mg晶内和晶界上离散分布着的少量Mg17Al12质点,系α Mg固溶体在连续冷却过程中脱溶析出的产物;α Mg中存在着大量的位错线和位错胞。随着辊速增大,晶粒更加细化,柱状晶区减小,位错密度增大,条带强度增加,塑性降低,电阻率增大。 展开更多
关键词 镁合金 快速凝固 晶体生长 组织与性能
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激光快速成形技术新进展及其在高性能材料加工中的应用 被引量：43
11
作者 苏海军 尉凯晨 +6 位作者 郭伟 马菱薇 于瑞龙 张冰 张军 刘林 傅恒志 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1567-1574,共8页
回顾了激光快速成形技术的发展历程,评述近年来发展的几种具有代表性的激光快速成形技术主要包括激光熔覆成形技术、激光近形技术、激光立体成形技术以及选择性激光熔化技术的原理、技术特点及最新研究进展,介绍了这几种技术在金属及陶... 回顾了激光快速成形技术的发展历程,评述近年来发展的几种具有代表性的激光快速成形技术主要包括激光熔覆成形技术、激光近形技术、激光立体成形技术以及选择性激光熔化技术的原理、技术特点及最新研究进展,介绍了这几种技术在金属及陶瓷等高性能材料中的应用,并指出激光快速成形技术是实现高致密度、高精度以及复杂结构金属以及陶瓷构件的最有力途径,最后展望了激光快速成形技术的发展趋势。 展开更多
关键词 激光快速成形 金属 陶瓷 复合材料 快速凝固
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金属喷射成形的进展 被引量：25
12
作者 张永昌 《粉末冶金工业》 CAS 2001年第6期17-22,共6页
喷射成形是近年来发展极其迅速的一种崭新的金属和合金成形技术 ,它不仅仅具有快速凝固的优点 ,可以生产低偏析、细晶粒、高致密度和近终形尺寸的坯料 ,而且简化了生产工序 ,从而比一般粉末冶金生产工艺降低了成本。本文综述了该工艺在... 喷射成形是近年来发展极其迅速的一种崭新的金属和合金成形技术 ,它不仅仅具有快速凝固的优点 ,可以生产低偏析、细晶粒、高致密度和近终形尺寸的坯料 ,而且简化了生产工序 ,从而比一般粉末冶金生产工艺降低了成本。本文综述了该工艺在镁基、铝基、铜基、铁基、镍基等合金以及复合材料等不同金属和合金中的研究及应用情况 ,并讨论了它的发展趋势 ,指出该工艺是发展快凝材料的一个重要途径 。 展开更多
关键词 喷射成形 快速凝固 合金 复合材料 粉末冶金
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快速凝固过共晶铝硅合金材料的研究进展 被引量：35
13
作者 张大童 李元元 罗宗强 《轻合金加工技术》 CAS 2001年第2期1-6,共6页
快速凝固技术是改善过共晶铝合金组织和提高其性能的有效手段，快速凝固过共晶铝硅合金是具有巨大应用潜力的活塞材料。对快速凝固过共晶铝硅合金材料的成分、组织结构特点，制备理论及工艺，性能及其强化机理进行了综合评述。
关键词 快速凝固 过共晶铝硅合金 制备 强化机理 铸造
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快速凝固铝硅合金材料及其在汽车中的应用 被引量：27
14
作者 谢壮德 沈平 +2 位作者 董寅生 周彼德 李庆春 《材料科学与工程》 CSCD 1999年第4期101-104,63,共5页
本文介绍了快速凝固技术的特点及在高硅铝合金中的应用潜力，综述了快速凝固高硅铝合金的制取方法及研究现状，扼要总结了快速凝固高硅铝合金在汽车工业中的应用，最后提出这一研究领域中存在的问题及发展前景。
关键词 快速凝固 高硅铝合金 汽车材料 合金材料
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快速凝固耐热铝合金的发展及展望 被引量：20
15
作者 董寅生 沈军 +1 位作者 杨英俊 李庆春 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2000年第1期35-41,共7页
对耐热铝合金的发展进行了回顾 ,综述了耐热铝合金的性能及其影响因素 ,分析了目前发展中存在的问题 ,并对其今后的发展动向提出了看法。
关键词 快速凝固 耐热铝合金 铝合金
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硅含量对高硅铝合金材料组织及性能的影响 被引量：28
16
作者 杨伏良 甘卫平 陈招科 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期98-100,105,共4页
针对航空航天电子封装用轻质高硅铝合金材料,采用空气雾化水冷与真空包套热挤压工艺相结合的方法,制备了 Al-30Si 和 Al-40Si 高硅铝合金,并利用金相显微镜、万能电子拉伸机、差热分析仪、TR-2热物性测试仪等设备系统测试和分析了该材... 针对航空航天电子封装用轻质高硅铝合金材料,采用空气雾化水冷与真空包套热挤压工艺相结合的方法,制备了 Al-30Si 和 Al-40Si 高硅铝合金,并利用金相显微镜、万能电子拉伸机、差热分析仪、TR-2热物性测试仪等设备系统测试和分析了该材料的显微组织、力学和热物理性能。结果表明:随着合金中硅含量的增加,经热挤压后的硅相尺寸相对要粗大一些;材料的热导率呈下降趋势,热导性能下降的幅度会随 Si 含量的增加而加大;热膨胀系数下降;材料的抗拉强度下降。 展开更多
关键词 高硅铝合金 材料组织 拉伸机 热挤压工艺 硅含量 金相显微镜 水冷 差热分析仪 轻质 制备
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喷射沉积Al-Si-Fe-Cu-Mg合金的微观组织和力学行为 被引量：32
17
作者 袁晓光 徐达鸣 +1 位作者 张淑英 李庆春 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期248-252,共5页
对喷射沉积技术制备的Al－Si－Fe－Cu－Mg合金沉积态、挤压态及挤压后热处理态的微观组织进行厂观察和分析，并对合金在后两种状态下的室温和高温拉伸性能进行了测试。
关键词 喷射沉积 铝合金 微观组织 力学性能 硅
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快速凝固AZ91D镁合金组织的研究 被引量：28
18
作者 黄正华 郭学锋 张忠明 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期32-35,共4页
用光学显微镜和透射电镜观察了普通凝固和快速凝固AZ91D合金的组织 ,用X射线衍射XRD分析了合金的相组成。结果表明 ,普通凝固AZ91D合金组织由α Mg基体和 β Mg1 7Al1 2 相组成 ,晶粒较粗大 ,而快速凝固AZ91D合金薄带截面组织由靠近辊... 用光学显微镜和透射电镜观察了普通凝固和快速凝固AZ91D合金的组织 ,用X射线衍射XRD分析了合金的相组成。结果表明 ,普通凝固AZ91D合金组织由α Mg基体和 β Mg1 7Al1 2 相组成 ,晶粒较粗大 ,而快速凝固AZ91D合金薄带截面组织由靠近辊面的粗大等轴晶区、中部的柱状晶区和自由表面层的细小等轴晶区三部分组成 ,三层组织均为过饱和α Mg固溶体 ,并观察到较高的位错密度。 展开更多
关键词 AZ91D镁合金 快速凝固 组织
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快速凝固高强高导铜合金的研究现状及展望 被引量：21
19
作者 张瑞丰 沈宁福 《材料科学与工程》 CSCD 北大核心 2001年第1期143-147,共5页
本文综述了快速凝固高强度高导电率铜合金的研究现状 ,并对将来的发展趋势作了展望。指出 ,快速凝固铜合金的凝固过程对合金的最终显微组织结构起重要作用 ,因而 ,对其进行深入细致的研究具有重要意义。
关键词 铜合金 快速凝固 组织 性能 导电性 强度
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金属材料凝固过程研究现状与未来展望 被引量：30
20
作者 翟薇 常健 +1 位作者 耿德路 魏炳波 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1953-2008,共56页
金属凝固作为冶金铸造技术的一个重要工艺过程,经历了从古老技艺向现代科学的漫长演化,于20世纪后半叶发展成为材料科学中一个相对完整的学科领域。随着各种相关高新技术的不断涌现,特别是信息化时代的到来,凝固科学技术正在迅速转型发... 金属凝固作为冶金铸造技术的一个重要工艺过程,经历了从古老技艺向现代科学的漫长演化,于20世纪后半叶发展成为材料科学中一个相对完整的学科领域。随着各种相关高新技术的不断涌现,特别是信息化时代的到来,凝固科学技术正在迅速转型发展。本文系统总结了最近20年来国内外在液态合金的微观结构与物化性质、晶体形核与过程调控、凝固组织形成机理、超常凝固动力学以及新型材料凝固制备成形等五方面研究的主要进展,并分析展望了这一学科领域的未来发展趋势。 展开更多
关键词 液态合金 晶体形核 定向凝固 快速凝固 超常凝固 组织演变
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