金属增材制造技术及其专用材料研究进展

金属增材制造已成为先进制造技术的一个重要发展方向,是制造领域的国际制高点,有着广阔的发展前景,也存在着巨大的挑战。介绍了激光选区熔化、电子束选区熔化、激光立体成形、电子束熔丝沉积等金属增材制造技术在成形装备、工艺技术和应用方面的研究进展,总结了增材制造用金属粉末和丝材的研制情况,指出了现阶段该技术存在的问题和未来研究方向。

热模拟技术在铸造领域的应用

热模拟技术作为一种较为成熟的物理模拟技术,已在结构焊接、锻轧、热处理等方面获得了广泛应用,但在铸造领域远没有获得充分开发和应用。本文针对铸造合金半固态成形、热处理、补焊/焊接等过程,分析了其热/力条件,介绍了热模拟技术在铸造合金的流变性能、组织与力学行为及铸造数值模拟等方面研究的方法和实例,展望了热模拟技术在铸造领域中的应用前景。

大块铁基非晶中硫化物析出行为研究

介绍一种使用工业生铁和工业铁合金制备的大块铁基非晶Fe66.6C7.1Si3.3B5.5P8.7Cr2.3Mo2.5Al2.0Co1.0S1,其最大直径可达7 mm。在快速凝固过程中,当温度到达Tg之前,硫化物粒子析出,而剩余合金液体将凝固成非晶基体,硫化物粒子析出并不会降低基体的非晶形成能力。本文从热力学角度分析了硫化物粒子的析出行为,证明该非晶合金不会析出硫化物粒子的最大含硫量为0.05%。

三维网络陶瓷/铁基复合材料浸渗成形的研究进展

三维网络陶瓷/金属基复合材料是近年来出现的一种具有全新增强方式的复合材料。其中,铁基复合材料因具有耐磨、耐高温等优异性能而引发了广泛的关注。本文介绍了铁基复合材料中三维网络陶瓷预制体的制备方法,概述了浸渗成形三维网络陶瓷/铁基复合材料的界面控制手段、润湿性改善措施以及浸渗行为,并对未来发展方向进行了展望。

双相不锈钢铸件裂纹的形成原因及对策

目前裂纹是影响双相不锈钢铸件质量最严重的缺陷之一。文中从双相不锈钢本身固有的成分和组织特性出发,分析双相不锈钢铸件产生裂纹的原因,表明双相不锈钢铸件裂纹主要由双相不锈钢的σ相脆性、475℃脆性和晶粒粗化脆性以及夹渣、气孔等铸造缺陷所引起的,并针对双相不锈钢铸件实际生产的各个工序提出了相应的裂纹预防措施。

铸钢国际标准的新进展

介绍了国际标准化组织的铸钢材料技术标准体系。重点介绍了最新制修订国际标准的主要内容和变化,以及铸钢材料的特性及典型应用。指出了铸钢国际标准发展的新趋势。

铁基非晶基涂层的HVOF制备及耐腐蚀性能(英文)

以工业原材料制备的铁基非晶合金、镍铬合金、碳化钨颗粒的混合粉末为原材料,采用高速火焰喷涂技术制备铁基非晶基涂层。通过分析铁基非晶基涂层分别在1 mol/L盐酸、氯化钠、硫酸和氢氧化钠溶液中的动态极化特性,研究其腐蚀阻抗。采用扫描电子显微镜(SEM)分析涂层的腐蚀形貌。结果表明:铁基非晶基涂层具有优良的耐蚀性能,而且在含氯离子溶液中,表现出比304L奥氏体不锈钢更高的腐蚀阻抗。在1 mol/L盐酸溶液中,铁基非晶基涂层的腐蚀电流密度和钝化电流密度分别为132.0μA/cm2和9.0 mA/cm2,在1 mol/L氯化钠溶液中分别为2.5μA/cm2和2.3 mA/cm2,且表现出一个宽的自钝化区间。其优异的耐蚀性能表明铁基非晶基粉末可以作为一种耐腐蚀、耐磨损的工程材料。

气雾化制备金属粉末的研究进展及展望

金属粉末作为增材制造的关键原材料,其品质很大程度上决定了产品最终质量。气雾化制粉技术所制备的粉末具有粒度细小、球形度高、氧含量低等优点,已成为增材制造高性能金属构件的主要原材料。本文综述了气雾化制粉技术的基本原理与特点,总结了近年来气雾化制粉用喷嘴结构类型、气体流场结构与仿真模拟、粉末质量调控及工艺参数控制等方面的研究进展,并对气雾化制粉技术的发展前景进行了展望。

气雾化压力对粉末粒径的影响

使用计算流体力学(CFD)软件对气体雾化制粉进行了数值模拟研究,分析了雾化气体压力对气雾化制粉过程中雾化流场和金属粉末粒度分布的影响。结果表明,雾化气体压力为3.5 MPa、4.0 MPa、5.0 MPa时,雾化粉末中值粒径分别为79.3μm、64.5μm、41.6μm,与试验得到的粉末中值粒径87.63μm、70.13μm、53.93μm对比,误差为9.5%、8.0%、22.8%。综合分析,增大雾化气体压力可以细化粉末粒径、提高细粉收得率。

相图计算技术在铸造不锈钢中的应用现状与展望

相图计算技术作为一种较为成熟的获得相图的方法,已在铸造合金开发设计方面取得—定进展,但是远没有得到充分的开发与应用,建立准确有效的铸造合金相与组织预报系统还面临巨大的困难与挑战。概述了相图计算技术以及常用软件,综述了相图计算在铸造不锈钢组织成分设计、相转变温度计算、析出相分析以及成分偏析控制等方面的应用,展望了相图计算技术在铸造不锈钢中的应用前景。

K4169合金-陶瓷型壳间界面传热系数研究

界面传热系数(IHTC)是铸造数值模拟前处理时需要设置的边界条件之一,对铸件凝固过程温度场计算精度有重要影响。采用ProCAST软件反算模块和试样不同壁厚处实测温度数据反算求得K4169高温合金熔模铸造试样-陶瓷型壳间的界面传热系数,并分别用于试样熔模铸造数值模拟,结果表明,计算温度与实测温度误差均在3%以内。