TiB2/AlSi10Mg选区激光熔化成形组织与性能

采用选区激光熔化成形技术制备AlSi10Mg合金和TiB2/AlSi10Mg复合材料,利用XRD、SEM、TEM、万能拉伸实验机和维氏硬度计等对TiB2/AlSi10Mg复合材料的力学性能、组织结构等进行了表征分析。结果表明：AlSi10Mg合金中加入增强相TiB2后,其SLM成形件的致密度、屈服强度和断裂强度分别由96.8%、156.3 MPa和366.3 MPa增加至99.4%、170.1 MPa和413.4 MPa。TiB2/AlSi10Mg成形件屈服强度的提升主要来源于Orowan强化、弥散强化和细晶强化。与此同时,TiB2增强相的添加使得裂纹源增加,大幅度降低了AlSi10Mg合金的塑性（从8.5%下降到4.2%）,其断裂机制由准解理断裂转变为解理断裂。     

PREP工艺参数对3D打印用AlSi10Mg铝合金粉末性能的影响

利用等离子旋转电极雾化技术(PREP)制备了AlSi10Mg铝合金粉末,研究了电极棒转速、直径、等离子弧电流及雾化介质对粉末性能的影响。结果表明,粉末粒度随着电极棒转速与直径的增大而减小,粒度呈正态分布,主要集中在74～150μm。随着电流的增大,片状粉末增加,在电流为360A时片状粉末Si、Mg元素烧蚀严重。增大雾化介质中氦气比例,粉末冷却速度增加,粉末粒度略微细化。通过粉末扫描电子显微镜(SEM)形貌发现,粉末表面为发达的花瓣状胞状晶组织,后期可以增大氦气比例加快粉末冷却速度,得到表面更加光滑的球形粉末。     

PREP工艺参数对AlSi10Mg铝合金粉末性能的影响

利用等离子旋转电极雾化技术制备了AlSi10Mg铝合金粉末,研究了电极棒转速、直径、等离子弧电流及雾化介质对粉末性能的影响。结果表明,粉末粒度随着电极棒转速与直径的增大而减小,粒度呈正态分布,主要集中在74-150 μm之间。随着电流的增大,片状粉末增加,在电流为360 A时片状粉末Si、Mg元素烧蚀严重。增大雾化介质中氦气比例,粉末冷却速度增加,粉末粒度略微细化。通过粉末SEM形貌发现,粉末表面为发达的花瓣状胞状晶组织,后期可以增大氦气比例加快粉末冷却速度,得到表面更加光滑的球形粉末。     

打印方向及热等静压对增材制造AlSi10Mg的影响北大核心

AlSi10Mg因其密度小、强度高等优点在航空航天等领域有着广泛应用,通过与选择性激光熔化(SLM)技术结合可以快速生产高质量、高复杂度的零部件。研究了打印方向及后续热等静压处理对SLM成形AlSi10Mg微观组织及力学性能的影响,发现不同打印方向会在成品上留下不同的熔池特征,试件的延展性随着打印角度的增大而减小。热等静压加工会消除熔池特征,但也会将网状Si相转化为颗粒状沉淀相,降低抗拉强度的同时提高塑性,延展性依旧随打印角度增大而下降。     

模型处理对SEBM法制备TC4合金成型性能影响

模型处理是影响电子束选区熔化（SEBM）成型件性能和精度的关键因素之一。以TC4钛合金为研究对象，利用电子束选区熔化快速成型技术制备横、竖两种不同摆放方式打印的R7拉伸试件，并对拉伸试件进行室温拉伸试验。结果表明：横向摆放的打印试件的力学性能，比竖向摆放的打印试件的更优；对拉伸断口进行宏观断口分析发现，横向摆放的打印试件断口处没有明显的塑性变形且断裂位置几乎在中间，而竖向打印的试件断口有明显的被拉长且断裂位置在试件上方；对试件沿长度方向剖开，分别选取试件上下两段进行金相组织观察分析发现，横向打印试件上下端金相组织差异不大，但竖向打印上端呈现出α相及转变相，并且存在分层和气孔缺陷。由于横向摆放位置的打印试件与加工电子枪扫描方向一致，且受热均匀，因此具有较好的组织特性。     

激光增材制造纳米颗粒增强铝合金复合材料组织及性能研究

为了提高激光增材制造铝合金复合材料成型机制及力学性能,采用1 070nm、200W光纤激光器分别对没有添加纳米颗粒的AlSi12粉末样品和添加不同体积分数纳米TiC颗粒的AlSi12-TiC(5%TiC,体积百分比,下同)及AlSi12-TiC(25%TiC,体积百分比,下同)铝合金复合材料进行激光沉积实验,并通过形貌和微观结构表征研究纳米颗粒对金属合金性能的影响。结果表明,AlSi12-TiC(25%TiC)粉末的反射率达到15.17%±1.88%,反射率显著降低;在纳米颗粒的帮助下,平均硬度为HV(578±42.5),有显著增高;样品的杨氏模量为(187.73±28)GPA,与ANNNC(35%TiC,体积百分比)相当。     

采煤机链轨架准贝氏体铸钢的研制

研究了准贝氏体铸钢的组织结构、力学性能及耐磨性。将准贝氏体铸钢应用于采煤机链轨架。试验结果表明,准贝氏体铸钢的各项性能指标均优于国内现行链轨架材质性能,实体拉伸性能达到进口铸件的性能。准贝氏体铸钢在高强度铸件方面具有广阔的应用前景。     

矿车轮负压实型铸造工艺及其应用

采用发泡成型的负压实型(EPC -V)铸造工艺生产矿车轮,从工艺性、工艺参数进行了试验确定,并且从金相组织和机械性能方面与传统的金属型工艺相对比,得出采用此工艺后,金相组织和表面硬度略优于金属型,而机械性能与金属性差别不大,但在铸件的表面光洁度、成品率、铸件生产的工人劳动强度和性能价格比等方面均具有明显的优势,使其在矿山设备制造方面具有广泛的应用前景。     

Mg、Mn成分优化对5083铝合金组织和性能的影响北大核心

设计了不同Mg、Mn含量的5083铝合金,采用室温拉伸、硬度测试和剥落腐蚀等实验,研究了Mg、Mn含量变化对5083显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响,得到了最优的成分。当Mg含量在4.3%~4.4%,5083的力学性能和耐腐蚀性能较高。Mn含量在0.7%~0.8%,5083力学性能较高;而当Mn含量在0.5%~0.6%时,5083剥落腐蚀程度较低。实验室条件下得到力学性能和耐腐蚀性能优良的5083铝合金的Mg含量为4.38%,Mn含量为0.61%,该成分合金退火状态下的抗拉强度为209.1 MPa,硬度为87 HV,断后延伸率为16.04%,剥落腐蚀等级为PA级。Mg在5083合金中能形成Mg_(2)Al_(3)相,复合相Al-Mg-Cr、Al-Mg-Mn-Fe脆硬相,会降低5083合金塑性和韧性。Mn在5083中能形成AlMn_(0.75)Fe_(2.25)、Fe_(19)Mn等相,Al-Mg-Mn-Fe、Al-Mn-Fe-Si、Al-Mn-Fe复合相与Al基体间的界面为剥落腐蚀的主要根源。     

激光增材制造纳米颗粒增强铝合金复合材料组织及性能的研究

目的 提高激光增材制造铝合金复合材料成型机制及力学性能。方法 采用1070nm，200W光纤激光器进行激光沉积试验，首先在没有添加纳米颗粒的AlSi12粉末样品上进行实验，采用相同的参数对AlSi12-TiC（5vol.%TiC）和AlSi12-TiC（25vol.%TiC）纳米铝合金复合材料进行激光沉积。 最后通过形貌和微观结构表征研究纳米颗粒对金属合金性能的影响。结果 AlSi12-TiC（25vol.%TiC）粉末的反射率达到 15.17±1.88%，反射率显著降低；在纳米颗粒的帮助下，平均硬度为578±42.5HV，有显著增高；样品的杨氏模量为187.73±28 GPA，与ANNNC（35 vol.%TiC）相当。     

Energieeffiziente Wärmebehandlung der Gusslegierungen AlSi7Mg0,3 und AlSi9Cu3(Fe)

In this research work, a modified energy efficient T6 heat treatment was performed on AlSi7Mg0.3 and AlSi9Cu3(Fe) castings produced on pilot scale, where a part of the heat from the casting process was used during solution annealing. Calculations of the possible energy savings showed that the novel energy saving heat treatment can gain up to 260 kJ of thermal energy per kilogram of casting compared to conventional methods. To produce samples of the energy efficient heat treatment, the castings were ejected from the squeeze casting machine at 300?°C and immediately transferred to the annealing furnace and subsequently water quenched and artificially aged.     

激光扫描速度对Fe基火焰喷焊重熔层组织和耐磨性的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射物相分析和显微硬度、耐磨性测定等试验手段, 研究了不同激光扫描速度对Fe基火焰喷焊重熔层组织和耐磨性的影响。试验结果表明, 经激光重熔后, 火焰喷焊层的组织得到不同程度细化; 喷焊重熔层的组织主要由γ-(Fe, Ni)及Fe₃Ni₂、FeNi₃、Cr₂B、FeB₂Ni₃、FeCrB等强化相组成; 随着激光扫描速度增加, 喷焊重熔层的硬度提高, 而且耐磨性均优于原始喷焊层。在相同激光扫描功率下, 经200 mm/min激光扫描后, 喷焊重熔层耐磨性最好。     

Schmelzequalität von Al-Legierungen – Charakterisierung als Basis für Verbesserungen

Melt quality has a strong influence on all relevant properties of casting parts. For that reason melt quality attaches great importance. The aim of this study was to determine the existing melt quality in a foundry. Special emphasis was given to the influence of bifilms on melt quality and gas porosity formation. For this publication, the secondary alloy LM25 was chosen (AlSi7Mg0,5(Cu,Fe)). The melt quality was determined using reduced pressure test (RPT), porous disc filtration analysis (PoDFA), and fatigue and tensile testing techniques. The qualification of the RPT for evaluation of melt quality was examined. Furthermore, the RPT was developed into the advanced RPT. Based on the results of this study, suggestions for the measurement and moreover improvement of the melt quality have been proposed.     

几种铸造铝合金的铸造性能、力学性能及耐蚀性

研究了5种铸造铝合金的铸造性能、力学性能及耐蚀性。5种铸造铝合金分别为铝硅系的A（ZL101,Al-7.1%Si-0.3%Mg0,铝镁系的B（Al-6.50%Mg-0.28%Ti)、C（Al-8.58%Mg-1.4%Z-0.07%Ti）、D（ZL301,Al-10.0%Mg-0.09%Ti)及新近研制开发的低镁低硅铝合金E（Al-2.5%Si-2.1%Mg-0.8%Mn-0.2%Cr）。结果表明,5种铝合金具有良好的力学,合金A铸造性能较好,耐蚀性差,合金B、C、D耐蚀性好,但铸造性、抗应力腐蚀性能差,低镁低硅的铝合金E具有极好耐蚀性及其它综合性能。     

Untersuchung von Hochtemperatureigenschaften modifizierter AlSiCu-Gusslegierungen

Within this research one modified AlSiCu master casting alloy has been compared with the norm AlSi9Cu3 casting alloy. These alloys are mainly used in the automotive industry for pistons and cylinder heads. The good castability, the high strength at room and elevated temperatures, the low weight, the good wear resistance, and the low thermal expansion are responsible for these applications.     

激光熔覆工艺参数对镍基高温合金成形形貌的影响

激光熔覆成形过程中,工艺参数的选取对熔覆成形质量至关重要,为解决熔覆成形控形难,工艺参数选取,试错实验周期长的问题。采用ANSYS参数化语言APDL建立三维瞬态模型,模拟激光功率、扫描速度、送粉量、光斑直径4个工艺参数对温度和冷却速率的影响,优选出成形质量良好的工艺参数。结合3组实验结果,熔覆层的宽、高、深尺寸及晶相显微组织验证数值模拟的可行性。结果表明：模拟得出的最佳工艺参数为激光功率1400W,扫描速度10mm/s,送粉量1.8r/min,光斑直径2mm。熔覆层的宽、高、深数值模拟尺寸与实验结果一致,且优选的工艺参数成形质量优于对照组的成形质量,这为IN718镍基高温合金激光熔覆成形控形问题提供了很强的参考价值。     

快速铸轧铝薄板的组织和性能

对2 种以10.5, 12 m/min 快速铸轧的纯铝板进行了显微组织分析、力学性能测试和深冲性能试验, 并与传统铸轧速度(0.9 m/ min)生产的纯铝板进行了比较。结果表明, 快速铸轧铝带坯有较细的晶粒度、高的屈服强度和良好的深冲性能。