摘要：选区激光熔化成形的TA15钛合金塑性往往较差,通过热处理使沉积态试样中的马氏体转变为(α+β)层片组织是提高其塑性的常用手段。利用SLM过程独特的热历史可促使马氏体原位分解,实现一定程度的组织调控。本文采用选区激光熔化技术制备了圆柱体和倒锥体TA15合金试样,通过温度场模拟评估了试样的热积累程度,并分析了其对试样组织演化的影响。结果表明,圆柱体试样的晶粒组织为β柱状晶,其内部物相以α′马氏体为主;倒锥体试样内部存在更大程度的热积累,其β晶粒形貌存在向等轴晶转变的趋势,同时α′马氏体原位分解形成(α+β)层片状组织。热积累导致的温度升高和在高温区间较长的停留时间是α′马氏体发生原位分解的原因。

摘要：采用低网格各向异性元胞自动机(cellular automaton,CA)模型研究了激光重熔条件下的反常共晶生长机制。为了验证模型的可靠性,建立了二维层片规则共晶CA模型,针对CBr4-C2Cl6共晶合金,模拟了1l O失稳形态向2l O失稳形态转变过程,计算结果与实验、相场模拟结果吻合。模型通过设定含三相(a、b和液相)的界面元胞,使CA模型中a和b相体积分数能够连续变化,从而更易于捕捉二维层片共晶的失稳过程。与相场模拟结果相比,本工作计算得到1l O-2l O失稳形态,即1l O和2l O失稳的中间状态,并与实验结果吻合。在上述二元共晶CA模型基础上,对Ni-Sn合金粉末床激光重熔条件下,熔池底部出现的从规则层片状向非规则反常共晶组织的转变过程进行模拟研究,发现在初始低冷却速率条件下,细小的层片共晶发生失稳,即b-Ni3Sn相超越a-Ni相,形成b-Ni3Sn单相定向生长,在后续加速冷却过程中,固/液界面前沿液相中a-Ni相形核,并发生b-Ni3Sn相包裹a-Ni相生长形成反常共晶组织。激光重熔过程中,由熔池底部到顶部的凝固过程中确实存在一个由凝固速率为零到接近扫描速率的快速变化过程,因此与CA模拟采用的变抽拉速率的凝固条件吻合。

摘要：高通量计算、高通量实验和数据库技术为材料基因工程的3大关键技术,旨在高效地加速新材料的设计与开发。在我国新一代智能制造的驱动下,数字孪生技术已成为数据驱动的集成计算材料工程关键技术。面向精密铸造技术领域,建立了集成金属材料铸造性能测试与标准试样高通量制备的方法和系统,包括浇铸系统优化设计、铸造性能测试系统和标准试样高通量制备阵列组合系统。通过集成3D打印技术,实现了系统设计和制备的数字孪生。结果表明,采用试样高通量制备阵列组合系统制备的蜡模精度高,功能模块单元组合灵活、方便,可节省传统压模工具,降低成本、减少力学性能试样的加工量和原材料消耗、缩短制备时间。该集成系统还可用于砂型、金属型和精密铸造等试样的制备过程。

摘要：综述了作为一种新型超高温金属结构材料的铌-硅基共晶自生复合材料的研究进展,讨论了该材料的成分设计特点,介绍了该材料密度低、承温能力高、室温断裂韧性好、高温强度高和高温持久寿命长等性能优势。

摘要：介绍自行研制的新型高梯度定向凝固设备及各系统的主要功能和结构设计特点。

摘要：由超音速火焰喷涂(HVOF)制备的碳化钨金属陶瓷涂层,具有接近完全致密、结合强度高、硬度高等优势。本文综述了金属表面HVOF碳化钨金属陶瓷涂层疲劳寿命的研究现状,并分析了产生疲劳裂纹的原因,影响疲劳寿命的原因有涂层与基体的性能差异、喷砂引入的缺陷、残余应力及涂层制备工艺等。改进措施有涂层设计、基体不做喷砂或喷丸替代等改变前处理工艺、获得或提高涂层压应力、减少碳化物的分解、合理的工艺参数(如高的速度)、合适的涂层厚度、选用高含量粘结物的碳化钨金属陶瓷粉末、合适的涂层后处理方法等。

摘要：通过对常见的三种颗粒增强金属基复合材料制备方法的比较,得出可控喷雾共沉积方法为制备具有优异综合性能复合材料提供了新的可能;并且指出在喷雾共沉积工艺过程中,综合应用传统方法(合金化与变质工艺)可望实现增强相/基体界面微观结构设计,从而真正制得满足航空、汽车与民用工业特殊要求的新型材料。

摘要：通过计算机辅助设计(CAD)的数字化基托模型,在自主研制的激光快速成形系统上,选取优化的激光快速成形工艺参数,制造了全口义齿钛基托。与传统方法相比,工艺简化,且成形后的全口义齿钛基托外形良好。该技术在钛基托制作中的成功应用为口腔纯钛修复体的高性能、自动化加工开辟了一种新方法,并且为今后该技术的口腔临床应用提供了依据。

摘要：为了探索应用激光快速成形(LRF)技术制作纯钛基底冠的可行性,通过激光扫描测量模拟了基牙的铝合金代型并三维重建其数字化外形,采用计算机辅助设计了基底冠。通过正交实验优化基底冠加工参数,将基底冠数据与加工参数导入快速成形系统加工10个纯钛基底冠。将完成的纯钛基底冠在铝合金代型上就位粘接,进行边缘适合性检测,评估加工精度。得到激光快速成形技术可以进行纯钛基底冠的加工,边缘适合性检测结果表明10个基底冠的各点间隙大小与临床120μm可接受的标准相比,均显著小于120μm。

摘要：晶界成分偏聚对多晶材料的力学性能有很大影响,探明影响晶界成分偏聚的因素和偏聚机理,对改善材料性能和优化设计合金系统具有重要意义。本文通过归纳近几年来国内外原子尺度研究晶界成分偏聚及其机理的研究进展,分析了间隙原子,置换型原子和空位在晶界的偏聚及其对材料性能的影响,讨论了成分偏聚与合金元素择优占位行为的关系,总结了晶界成分偏聚对材料力学性能影响的根本原因。