摘要：细晶强化是镁合金的主要强化方式。Zr是镁合金(不含Al、Si等元素)最有效的晶粒细化剂,通常以Mg-Zr中间合金的形式加入。如何调控Zr元素在Mg-Zr中间合金中的存在形态(颗粒Zr与溶质Zr)是实现含Zr镁合金晶粒有效细化的关键。本文综述了镁合金晶粒细化的理论研究,基于生长抑制理论与异质形核理论,探讨了溶质Zr与颗粒Zr细化镁合金的机理,指出了含Zr镁合金晶粒细化的工程应用瓶颈。从颗粒Zr与溶质Zr2方面综述了镁合金晶粒细化的研究进展,提出了Zr细化镁合金晶粒的协同设计策略。最后,对Zr细化镁合金晶粒的发展趋势进行了展望。

摘要：高强铝合金(2×××,7×××等)因具有比强度高、加工性好等优点而被航空航天、汽车等领域广泛应用。随着大推重比飞行器设计及汽车轻量化技术的发展,轻质结构材料的需求日益增加,同时零部件也面临着“薄壁化、中空化、复合化”的发展趋势,高强铝合金的传统加工方法越来越难以满足要求。近年来,激光选区熔化成形(selective laser melting,SLM)作为一种常见的金属增材制造技术(additive manufacturing,AM)在复杂零部件成形领域受到关注,有望成为进一步拓宽高强铝合金应用领域的新兴技术。然而,SLM成形高强铝合金因易产生周期性热裂纹和粗大柱状晶不良组织等问题而发展缓慢,晶粒细化是克服增材制造高强铝合金这一固有热裂问题的关键所在。本文综述了近年来SLM成形高强铝合金显微组织和力学性能调控等方面的研究进展,归纳了不同体系合金的力学性能,重点阐述了抑制SLM成形高强铝合金中热裂纹形成的主要策略,包括SLM工艺参数优化以及通过微合金化或添加纳米颗粒细化晶粒等方法。指出当前研究存在的主要问题是合金成分的改变对材料综合性能以及热处理制度的影响规律尚不清晰等,并展望了未来的发展趋势,如SLM成形新型高强铝合金成分设计与综合性能评价、利用后处理工艺等手段进一步提升合金综合性能以及专用晶粒细化剂的设计与细化机制探究等。

摘要：反铁电陶瓷材料由于其相变储能特性,在脉冲电容器领域引起广泛关注。然而,低的储能密度和储能效率难以实现器件的小型化,高功率化,阻碍了基于反铁电陶瓷脉冲电容器的实际应用。本工作采用流延法制备(Pb_((1–1.5x))Tm_(x))(Zr_(0.55)Sn_(0.44)Ti_(0.01))O_(3)(x=0.00、0.02、0.04、0.06)反铁电陶瓷,通过构建晶界阻抗策略,改善电学性能,提高击穿强度,进而达到提高其储能密度的目的。系统地研究了掺杂不同含量的Tm^(3+),对(Pb_((1–1.5x))Tm_(x))(Zr_(0.55)Sn0.44Ti_(0.01))O_(3)陶瓷的相结构,微观形貌,介电性能,储能特性,电学性能以及放电行为的影响。结果表明,随着Tm^(3+)含量的增加,晶粒逐步细化,界面数量增加,致使反铁电陶瓷由晶界–晶粒阻抗作用转变为晶界阻抗占主导作用。因此,陶瓷系统电阻提高,绝缘性增强,最终导致介电击穿(Eb=490 kV/cm)上升,获得了高的储能密度(W_(rec)=9.37 J/cm^(3)),高的储能效率(η=77%)以及较好的放电能量密度(W_(dis)=5.5 J/cm^(3))。此外,(Pb_((1–1.5x))Tm_(x))(Zr_(0.55)Sn_(0.44)Ti_(0.01))O_(3)陶瓷在30~120℃温度范围内,储能密度变化小于8%,具有良好的温度稳定性,是一种优异的高温脉冲功率电容器材料,为脉冲功率电容器的设计提供一种新的思路。

摘要：采用控制单一变量法设计型材挤压试验,通过DEFORM-3D有限元软件模拟分析不同挤压模角、挤压温度和挤压速度对热挤压成形过程中金属流动、等效应力、等效应变及最大挤压力的影响。模拟结果表明,当选择挤压模角45°、挤压温度1050℃和挤压速度120mm·s^(-1)时,TC4钛合金Y型材挤压变形过程中的挤压力最小且产品表面质量最好。基于模拟结果,对钛合金Y型材进行挤压工艺试验并观察挤出产品的金相组织。试验结果表明,在挤压模角、温度和速度选择合理的情况下,可以挤出表面、平直度、尺寸等合格质量的TC4钛合金Y型材且挤压后微观组织得到了细化。

摘要：对LAZ811合金水冷凝固模具与工艺进行了探索,主要包括熔铸工艺分析、水冷模具的结构设计及浇注参数的确定,并制备出了LAZ811合金铸锭。结果表明:真空感应熔炼+氩气保护,合理的水冷模具结构能够使合金快速凝固,有效防止铸锭内部缩孔及缩松的形成,并获得组织细小、拉伸性能优良的镁锂合金材料,并适用于类似合金的生产。

摘要：利用电子背散射衍射、电化学工作站、扫描电镜等方法,对不同轧制方向的Zr-Sn-Nb合金板材进行微观结构分析和电化学腐蚀性能分析。结果表明,交叉轧制有利于晶粒细化。热轧板材的织构取向主要以//RD和//RD为主。交叉轧制弱化锆合金板材的择优取向。交叉轧制通过控制微观组织结构调控了锆合金的耐腐蚀性能,有效地提高锆合金板材的耐腐蚀性能,使得腐蚀速率为沿RD轧制的9.27%。

摘要：设计平行模压变形、180°交叉模压变形、90°交叉模压变形对1060纯铝进行系列限制模压变形(CGP)试验,采用透射电镜研究该材料在不同变形工艺下的组织演化规律和晶粒细化速率。结果表明:变形工艺不影响组织的演化规律,但显著影响晶粒细化速率、晶粒细化效果以及大角度晶界的形成;90°交叉模压变形最优。在相同的变形温度、变形速率和应变累积条件下,所能达到的晶粒细化速率和大角度晶界的数量取决于剪切变形模式。

摘要：通过超声喷丸处理在Zr-4合金表面获得细晶组织,400℃高压釜实验表明其耐蚀性能优于原始组织。采用场发射扫描电镜和X射线衍射,观察并计算了细晶组织的晶粒形貌与尺寸分布。采用金相显微镜、原子力显微镜和X射线衍射,分析了不同腐蚀时间的氧化膜形貌和结构的演变。结果表明,喷丸处理在细化晶粒的同时会增加样品表面微观缺陷,从而促进保护性氧化膜的形成,提高Zr-4均匀的耐腐蚀性能。

摘要：以K2TiF6、KBF4、Al-10RE为添加物,采用原位反应法制备了Al-Ti-B-RE中间合金,通过正交法优化出各合金元素的合理配比,即w(Ti)=5%、w(B)=1%、w(RE)=0.5%。此合金中的TiAl3相尺寸较小,以小块状为主,分布较均匀。利用该细化剂对A356铝合金进行细化处理,其晶粒尺寸仅为原始晶粒的25.7%,枝晶间距明显缩小,细化效果优于Al-5Ti-B中间合金。

摘要：通过超声喷丸在Zr-4合金表面获得细晶组织,采用金相显微镜、X射线衍射(XRD)以及场发射扫描电镜(FEG-SEM)观察处理前后锆合金的晶粒组织变化。结果表明,喷丸后样品从表面到芯部依次为:纳米晶(厚度约为60μm)、超细晶(厚度约为160μm)和原始组织。喷丸处理的晶粒细化机制为剧烈塑性变形。主要过程包括:孪晶、位错萌生—位错纠缠—晶粒分割—取向随机化。