中科院沈阳金属所与美国西南研究院探讨合作事宜

应中科院金属所邀请，美国西南研究院材料工程研究分院Ben H．Thacker院长，N．Sridhard项目主任和魏荣华博士等一行4人于2006年12月4日到金属所洽谈双边合作事宜。期间，他们参观了金属所材料表面工程研究部和分析测试部，并与该所成会明常务副所长、韩恩厚副所长、吴世丁和宫俊研究员就双边合作事宜进行了广泛和深入的探讨。

工艺参数对铸件表面显微组织影响的实验研究

对比研究了铸造工艺参数对镍基高温合金叶片表面晶粒度和晶粒均匀度的影响。结果表明:合理调整工艺参数如浇注温度、型壳焙烧温度、孕育剂粒度,能够基本消除大晶粒和晶粒不均匀等缺陷,从而使叶片合格率得到明显提高。

均质难混溶合金制备技术研究进展

概述了难混溶合金(偏晶合金)特殊的组织及性能,并对各种难混溶合金均质制备工艺进行了总结,介绍了几种新的难混溶合金均质制备方法。分析了传统制备工艺与新兴制备工艺的不同特点,并指出难混溶合金均质化制备技术今后的发展趋势。

超顺磁性造影剂的研究进展

超顺磁性造影剂是一种新型的磁共振造影剂,对肝脾等部位的成像效果显著,已成为国内外研究的热点之一。本文对超顺磁性造影剂的增强原理和制备方法进行了总结及评论。

Al_2O_3+TiO_2 13%涂层磨损特性的研究

本文对包复型、电熔型两种Al2O3＋TiO213％热喷涂粉末，经等离子喷涂形成的涂层进行往复磨损实验和单摆冲击划痕实验．并结合形貌分析对比评价，结果表明：包复型粉末形成的涂层其耐磨性优于电熔型粉末所形成的涂层，前者涂层致密，硬度、结合强度均高于后者。

激光近形制造钛合金试件力学性能的初步研究

目的比较激光近形制造技术和铸造技术制作的钛合金试件的材料性能,探索激光快速成形此新工艺在口腔修复领域中的应用。方法以-200～325目气雾化法制备的球形钛合金粉末为原料,应用激光近形制造技术制作钛合金试件,测试其在拉伸试验中的抗拉强度、屈服强度,三点弯曲试验中的弯曲弹性模量、抗弯强度,以及维氏显微硬度,并与铸造技术制作的钛合金试件进行对比;观察两种不同加工方法制作的钛合金试件的组织结构,以及拉伸断口的微观形貌特征。结果激光近形制造技术制作钛合金试件,成形速度快,成形件无缺陷,其抗拉强度、屈服强度、弯曲弹性模量、抗弯强度、维氏显微硬度分别为(1056.92±61.69)N/mm2、(62.65±61.91)N/mm2、(133722.62±3618.18)MPa、(2313.42±129.16)MPa、376.24±14.88。激光近形制造试件的抗拉强度、屈服强度显著高于铸造钛合金试件。金相显微镜显示激光近形制造钛合金试件的组织为针状细枝晶的微晶结构,拉伸断口呈现均匀细致的韧窝形貌,发生韧性断裂。结论激光近形制造技术可以满足口腔修复的加工要求,但需要进一步研究其成形性能及提高精度。

钛铝合金精铸过程温度场与表面晶粒的关系研究

借助于试验及温度场模拟对TiAl合金精铸叶片表层晶体形态及其分布进行了研究,结果表明合金叶片表面晶体形态分布与凝固温度场分布有很大关系,随表面区域温度场的不同,表面晶体形态明显发生变化。同时发现表面晶粒度对浇注温度有较强的依赖性。

NiCoCrAlY包覆涂层的激光重熔研究

应用2KW—CO_2激光器,在GH140合金表面进行NiCOCrAlY包覆涂层重熔处理。结果表明,控制恰当激光工艺参数,可使激光重熔区组织细化,成分均匀、涂层致密性、附着力显著提高。从而有效改善了抗蚀性和抗冷热疲劳性,并能保持原涂层良好塑性。

氧化物共还原法制备铁—钼合金粉末的研究

研究了氧化物共还原—钼合金粉末的制备及其特性，分析了粉锻Ｆｅ—Ｍｏ合金粉制件的机械性能。

1Cr18Ni10Ti不锈钢疲劳性能研究

采用真空感应加电渣重熔冶炼技术生产的 1Cr18Ni10Ti不锈钢 ,其冶金质量和全面性能较以前相比均有很大提高。通过对 1Cr18Ni10Ti棒材样品疲劳断口的研究分析表明 ,材料的疲劳性能与冶金质量、内部组织结构、试件表面完整性有关。改变热处理制度能显著提高材料的疲劳寿命 ,在其他条件相同的情况下 ,样品的表面完整性对疲劳寿命有很大影响。在试验过程中发现 ,疲劳裂纹源多为机加工留在表面的刀痕、划痕。

大型水轮机叶片的变形预测与控制研究

将数值模拟应用于大型水轮机叶片变形的预测与控制。综合考虑凝固、冷却、打箱、切除浇注系统和热处理影响建立数值模型,准确预测铸件在整个热加工工序中的变形。根据铸件结构特征和不同区域拘束度的不同,设置不同的反变形系数,对原始模型进行反变形处理。针对添加了反变形的模型,进行整个热加工过程的数值模拟计算,最终确定合理的铸件模样尺寸,生产出加工余量合适均匀的铸件。

一种Ni—Cr奥氏体钢蠕变裂纹扩展抗力的研究

本文通过对石油化工厂中常用于制造转化炉管的奥氏体耐热钢 HK40和 HP40合金,在1144K 温变下进行恒载蠕变裂纹扩展试验,发现蠕变裂纹扩展性能与 Ni元素的含量关系很大。为此,本文着重探讨了 Ni 对蠕变裂纹扩展抗力的影响。结果表明,Ni 量增加,蠕变裂纹扩展抗力增强,即 HP40合金的蠕变裂纹扩展性能好于HK40。

La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3薄膜的高分辩电镜研究

La0 7Ca0 .3MnO3巨磁阻薄膜是具有广泛应用前景的磁学材料 ,薄膜样品在外磁场下观察到较大的负巨磁阻效应 .运用高分辨电子显微镜研究了巨磁阻薄膜的生长机制 ,确定了薄膜良好的外延生长关系 ,并对薄膜界面的结构与缺陷进行了探讨 .

沈阳金属研究所研发出高阻尼、高吸能与形状记忆兼得的镁基仿生材料

针对航空航天、精密仪器等领域对于材料减震、吸能等方面的性能需求,中国科学院金属研究所材料疲劳与断裂实验室刘增乾、张哲峰,钛合金研究部李述军、杨锐等与美国加州大学伯克利分校、中国工程物理研究院开展合作,借鉴天然生物材料三维互穿微观结构的理念,将镁熔融浸渗至增材制造的镍钛合金骨架,构筑成轻质、高强、高阻尼、高吸能镁-镍钛仿生复合材料。微观三维互穿仿生结构不仅实现了镍钛增强相与镁基体在优势性能上的互补与结合,而且赋予材料形状记忆与自修复功能。

粉料粒度对陶瓷型壳料浆性能及单晶叶片粘砂的影响

以220#、320#、1000#的电熔莫来石粉(EC95粉)为面层耐火材料原料,采用不同粒度配比的EC95粉进行陶瓷型壳面层料浆的配制,研究了粉液比相同条件下,粉料粒度对面层料浆粘度、板重、型壳表面粗糙度及铸件粘砂的影响。研究结果表明:粉液比在4∶1的条件下,以20%的220#EC95粉、65%的320#EC95粉、10%的1000#的EC95粉配制的面层料浆具有较优的涂挂性能,粘度在25 s,板重在4.10 g,表面粗糙度在2.16μm,制备的单晶型壳能解决叶片铸件的粘砂问题。

一种含Re单晶高温合金的拉伸断裂行为

研究了Re对单晶高温合金拉伸、持久性能的影响及含Re单晶的拉伸断裂特征。拉伸性能试样采用[001]取向单晶制备,应力轴方向平行于单晶[001]取向,采用扫描电镜观察断口形貌。实验结果表明:Re的加入降低了单晶短时拉伸延伸率,但能提高单晶的高温持久断裂延伸率;含Re单晶室温拉伸表现为滑移开裂特征;高温拉伸断裂失效机制为变形不均匀的蠕变断裂;高温持久断口表现为典型的塑性断裂特征,变形均匀。

TiAl合金与42CrMo扩散钎焊的界面组织及形成机理

使用真空扩散钎焊方法对870℃下TiAl/B-Ag72Cu/42CrMo进行了连接,利用金相显微镜、扫描电镜、电子探针成分线分析及成分定量分析等方法研究了TiAl/B-Ag72Cu/42CrMo扩散钎焊接头组织及接头反应层的形成机理。界面分析显示,B-Ag72Cu/42CrMo的界面未形成金属间化合物,而TiAl/B-Ag72Cu的界面上有 Ti(Cu,Al)_2金属间化合物产生。分析了连接接头金属间化合物的形成和长大机制,钎焊接头金属间化合物的形成和长大机制,分为等温凝固和冷却凝固两个阶段。元素的扩散是控制接头形成的主要因素。连接界面金属间化合物的形成和长大主要有钎料的熔化、沿晶界优先扩散、等温凝固、柱状和蘑菇状长大及纵向长大几个过程。

疲劳对铝基SiC纤维增强复合材料界面性能影响

采用单纤维碎断法 (Fragmentation)及声发射技术研究了富 Si O2 处理的 Si C纤维增强铝基复合材料经一定疲劳载荷后的界面接合强度。发现疲劳与未疲劳状态对实验机刚度的测量影响极大 ,这将直接影响纤维断裂强度的计算。采用直接溶出法测量经热压处理的纤维断裂强度 ,发现复合工艺对纤维的强度没有损耗 ,这与 Clough关系的预测有巨大的差异。经一定周次疲劳后 ,纤维的临界长度增加 。

一种自焙炭块的导热系数

利用激光脉冲法、铜卡量热计法和浸渍法分别测定了不同石墨化度的自焙炭块的热扩散系数α、恒压比热容ｃｐ和体积密度Ｄｂ，并据λ＝Ｄｂｃｐα求出２００～１１００℃该炭块的导热系数λ。结果表明：原始自焙炭块的λ值随温度升高而增大，这可能是由于测试过程中石墨化度随温度升高而明显增加，且λ值与石墨化度成正比所致；恒温下，λ值随石墨化度增加而增大；在石墨化度较高时，λ值随温度升高而稍有降低。当石墨化度在０．７以上时。

用K_2ZrF_6溶液处理碳化硅涂层碳纤维制造碳/铝复合丝

在碳纤维表面用CVD法涂覆碳化硅涂层,接着用K_2ZrF_6溶液处理,干燥后通过700℃的熔融铝制得碳/铝复合丝。复合丝的强度约为复合准则强度的70％。当碳纤维的体积分数为54％时,复合丝的强度达到1200MPa。用扫描电镜观察复合丝的断口发现界面结合状态良好。用X射线衍射分析了碳化硅-K_2ZrF_6一铝在高温下的反应情况,表明K_2ZrF_6的良好的改善润湿的作用是由于它与铝和碳化硅之间发生了强烈的化学反应。