Microstructure and mechanical properties of nickel-based superalloy fabric-ated by laser powder-bed fusion using recycled powders

Evaluating the recyclability of powders in additive manufacturing has been a long-term challenge. In this study, the microstructure and mechanical properties of a nickel-based superalloy fabricated by laser powder-bed fusion (LPBF) using recycled powders were investig-ated. Re-melted powder surfaces, satellite particles, and deformed powders were found in the recycled powders, combined with a high-oxygen-content surface layer. The increasing oxygen content led to the formation of high-density oxide inclusions;moreover, printing-induced cracks widely occurred and mainly formed along the grain boundaries in the as-built LPBF nickel-based superalloys fabricated using recycled powders. A little change in the Si or Mn content did not increase the hot cracking susceptibility (HCS) of the printed parts. The changing as-pect ratio and the surface damage of the recycled powders might contribute to increasing the crack density. Moreover, the configuration of cracks in the as-built parts led to anisotropic mechanical properties, mainly resulting in extremely low ductility vertical to the building direc-tion, and the cracks mainly propagated along the cellular boundary owing to the existence of a brittle precipitation phase.     

热处理对烧结NdFeB磁体机械破碎磁粉的影响

将烧结ＮｄＦｅＢ磁体进行机械破碎，得到粒径大小适用于制备粘结磁体的磁粉，其矫顽力很低。在７００～１０５０℃的温度范围内进行热处理，实验结果表明：适当地选取热处理温度，可以显著地提高磁粉矫顽力，使其成为各向异性的高性能磁粉，用光学显微镜及ＳＥＭ对热处理前后磁粉的开矿进行了观察，未经热处理的机械破碎磁粉，颗粒边缘地区很细碎并且有很多裂纹，中心区域则相当寒带，热处理后，磁为分的边缘区域裂纹明显减少并趋于     

温压粉末原料的设计

温压粉末原料是采用温压成形技术制造高密度粉末冶金零件的基础和温压工艺的技术核心．高价格的进口温压粉末制约了我国高密度铁基粉末冶金零件的开发与应用,因此,必须开发出符合我国国情的温压粉末原料体系．作者根据我国资源特点,采用鞍钢产水雾化铁粉、水雾化低合金钢粉和攀枝花钢铁公司产转炉烟尘铁粉为原料,进行了制备相应体系的温压粉末原料和温压工艺参数优化的研究．以水雾化铁粉为原料设计制造的Fe-1．5Ni-0．5Mo-0．5Cu-0．6C粉末637MPa压制,温压密度为7．46g/cm     

A strategy to obtain a high-density and high-strength zirconia ceramic via ceramic injection molding by the modification of oleic acid

Despite its unique high efficiency and good environmental compatibility, the water-soluble binder system still encounters problems achieving a desired sintered part via ceramic injection molding because of the poor compatibility and the powder-binder segregation between ceramic powders and binders. The objective of this study was to obtain a sintered part with excellent properties by introducing a small quantity of oleic acid to the surface of zirconia powders before the mixing process. As opposed to many previous investigations that focused only on the rheological behavior and modification mechanism, the sintering behavior and densification process were systematically investigated in this study. With the modified powders, debound parts with a more homogeneous and smaller pore size distribution were fabricated. Also, a higher density and greater flexural strength were achieved in the sintered parts fabricated using the modified powders.     

Magnetic properties of NdFeB-coated rubberwood composites

Magnetic properties of composites prepared by coating lacquer containing neodymium iron boron (Nd-Fe-B) powders on rubberwood were characterized by vibrating sample magnetometry (VSM), magnetic moment measurements, and attraction tests with an iron-core solenoid. The Nd-Fe-B powders were recycled from electronic wastes by the ball-milling technique. Varying the milling time from 20 to 300 min, the magnetic squareness and the coercive field of the Nd-Fe-B powders were at the minimum when the powders were milled for 130 min. It followed that the coercive field of the magnetic wood composites was increased with the milling time increasing from 130 to 300 min. For the magnetic wood composites using Nd-Fe-B obtained from the same milling time, the magnetic squareness and the coercive field were rather insensitive to the variation of Nd-Fe-B concentration in coating lacquer from 0.43 to 1.00 g/cm3. By contrast, the magnetization and magnetic moment were increased with the Nd-Fe-B concentration increasing. Furthermore, the electrical current in the solenoid required for the attraction of the magnetic wood composites was exponentially reduced with the increase in the amount of Nd-Fe-B used in the coating.     

热等静压技术在镍基单晶高温合金中的应用研究进展

 通过总结目前热等静压对镍基单晶高温的应用研究进展，阐释了热等静压对镍基单晶高温合金中的疏松等孔洞类缺陷的消除作用，分析了孔洞的愈合机理，并分别展示了应用热等静压后合金的拉伸、持久、疲劳等力学性能变化情况，同时介绍了热等静压对已服役制件组织力学性能恢复处理的研究进展、计算模拟在指导热等静压工艺研究中的作用，展望了中国热等静压技术的未来发展。     

陶瓷再生混凝土力学性能及微观结构分析

为了提高陶瓷的再生利用率,将陶瓷颗粒与陶瓷粉作为再生混凝土骨料与掺合料进行再生利用.设计了不同试验方案,对比分析了由复掺陶瓷颗粒、陶瓷粉构成的再生混凝土与单掺陶瓷粉构成的再生混凝土的力学性能.利用SEM以及X荧光分析方法,研究了不同方案下混凝土微观结构的变化规律,并依据微观性能,揭示了再生混凝土强度变化机理.研究表明:随着陶瓷颗粒掺量的增大,再生混凝土的抗压强度逐渐提高;陶瓷粉的掺入能显著提高再生混凝土内部水化反应速率,但混凝土的强度有所降低.     

功能梯度材料的静态断裂特性实验

为了解梯度结构对功能梯度材料断裂性能的影响,利用相干梯度敏感(CGS)干涉测量技术对功能梯度材料的静态断裂力学性能进行了实验研究。首先研究了有机玻璃材料(PMMA)的光降解性能;在此基础上,通过控制试件各部分的受照射时间制备了材料性能连续变化的梯度材料。最后,通过CGS方法对3种不同材料试件的断裂性能进行了研究。结果表明,当裂纹位于功能梯度材料弹性模量较小的一边时,相同受力条件下试件裂纹尖端的应力强度因子较小。     

考虑裂缝影响的页岩三轴压缩实验研究

为了探究页岩的破坏特征以及力学性质与裂缝之间的关系以及影响机理,本文采用RTR-1000岩石三轴力学测试系统对含不同裂缝（控制单一变量,使裂缝的条数、倾角、深度、填充物分别不同）页岩实施三轴实验,研究了不同裂缝形态下页岩的峰值应力、弹性模量以及破坏形式。实验结果表明：随着裂缝深度的增大,试件的弹性模量和峰值应力越小,同时破裂面与轴向应力的夹角变小;随着试件所含的的裂缝角度逐渐增大,页岩样品的弹性模量以及峰值压力的变化均表现凹型,并且随角度增大破裂面形态发生变化,当倾角为45° 时峰值应力和弹性模量降至最低;随着裂缝条数的增加,试件的弹性模量和峰值应力越小,其破坏形式为张拉和剪切破坏共存;随着裂缝充填物中方解石含量的增大,试件的弹性模量和峰值应力先减小再增大,当充填物中方解石含量为50 % 时值最小,并且岩样破坏主要是剪切破坏,随着方解石含量的增加,破裂面越容易经过填充带。     

增减材复合制造WC颗粒增强316L不锈钢材料组织性能

基于自主研发的增减材复合工艺技术与装备，探索了激光功率和WC颗粒质量分数对316L不锈钢复合材料致密度、组织演变和表面耐磨性能的影响规律.结果表明:随着WC质量分数的增加，试样致密度呈现先升高后降低的趋势，而硬度和耐磨性能均逐渐提高，过多的WC颗粒会使工件内部产生热裂纹，同时降低了工件的表面质量；当激光功率由270W提高到330W时粉末充分熔化，凝固后未熔合缺陷明显减少.当WC颗粒质量分数为5%、激光功率为330W时，增材件的致密度最高达到99.6%；相比未添加WC颗粒的工件，力学性能、耐磨性能和表面质量等指标均有明显提高.     

TT610L大梁钢冷弯裂纹原因分析

TT610L汽车大梁钢板经冷弯加工时在折弯部位外侧出现裂纹,为查找开裂原因,对试验钢进行了力学性能、OM、SEM及EDS分析.结果表明:对沿厚度方向开裂的试样来说,其夹杂物主要为Al2O3和SiO2,对表皮开裂的试样来说,其夹杂物主要为SiO2,由于这些夹杂物的异常偏聚造成了TT610L大梁钢的冷弯开裂.通过连铸工艺的优化,稳定了拉速,有效地解决了试验钢冷弯裂纹开裂问题.     

CaO稳定化ZrO2纳米粉体的制备及其烧结性能研究

本文采用胶体———超临界流体干燥法合成CaO稳定化ZrO2 纳米粉体 ,并对粉体的烧结性能进行研究。研究表明 ,该法合成的粉体具有粒度小、粒度分布范围窄、比表面积高等特点 ;将粉体作为ZrO2 基陶瓷起始粉料 ,具有很高的烧结活性 ,可以有效地降低烧结温度 ,缩短烧结时间 ;此外 ,粉体中稳定剂的含量会很大程度上影响其性能。     

高温破碎烧结磁体制取各向异性NdFeB磁粉(Ⅱ)

在较高温度下对烧结NdFeB磁体进行机械破碎制取了磁粉．实验结果表明：当破碎温度升高到合金的三元共晶温度附近时，所得磁粉的矫顽力显著高于室温破碎磁粉的矫顽力．高温破碎磁粉矫顽力的升高与磁体破碎时由低温下穿晶断裂向高温下沿晶断裂的转变直接相关．原因在于高温破碎磁粉中，表层穿晶裂纹数量减少，表面较均匀地被富Nd相包覆，以及颗粒中尖锐棱角部位明显减少．高温破碎磁粉的矫顽力经过适当热处理还能进一步提高．     

机械合金化法制备Cu-Ti-Zr基非晶合金

采用机械合金化法成功制备Cu40Ti60-xZr(x=0,10,30,50)非晶合金.研究Cu-Ti-Zr合金粉末由晶态向非晶态转变过程中的组织结构变化,探讨非晶合金的形成机制,以及非晶合金的热稳定性和晶化产物.结果表明,非晶合金直接从初始元素得到,在反应过程中没有金属间化合物出现,非晶化过程可以由间隙扩散模型来解释.Cu40TixZry非晶粉末的DSC分析表明,随着Ti含量的降低和Zr含量的升高,非晶粉末的晶化温度Tx逐渐升高,对非晶粉末在相应的Tx温度附近退火15min后发现,Cu40Ti30Zr30合金没有析出相,Cu40Ti1Zr50析出了Zr2Cu,Cu4Ti和少量的一些未知相.     

热压烧结α-SiC陶瓷基复合材料力学性能的研究

以α-SiC为原始粉体,采用1 800℃热压烧结工艺制备了BAS/SiC复合材料.利用阿基米德排水法、XRD、SEM、三点弯曲和单边切口梁法等分析测试手段研究了复合材料的致密度、物相组成、断口形貌及室温力学性能.实验结果表明,随着BAS含量的增加,复合材料的致密度增大,其相应的力学性能也有很大的提高.而复合材料的物相不受BAS含量的影响,只有六方BAS和α-SiC两相组成.     

纳米再生保温混凝土微观形貌研究

通过对不同再生骨料掺量的纳米再生保温混凝土进行抗压强度以及微观形貌分析,对玻化微珠颗粒与水泥砂浆界面、天然骨料与水泥砂浆界面、再生骨料与水泥砂浆界面,以及微裂缝开展区域进行分析,从微观上对不同再生骨料替代率的保温混凝土表现的宏观力学性能进行解释。通过对比玻化微珠颗粒与气孔的微观形态,得出玻化微珠颗粒替代发泡气孔可减少混凝土强度损失,纳米矿粉的掺入对微裂缝有填充作用。     

岩质高陡边坡动力响应及失稳机制大型振动台模型试验研究

针对岩质高陡边坡动力响应和失稳机制问题,设计并完成了含不连续节理的岩质高陡边坡大型振动台模型试验.对主要岩性特征,采用水泥、沙、铁粉、黏土与混合剂配制岩体材料.对岩质边坡的不连续节理,在边坡内部按照一定的规律设置表面摩擦系数极低的特氟龙布.试验表明,含顺向不连续面的高陡岩质边坡地震作用下的破坏形态主要有三个阶段:裂缝开展,坡面剥落,崩塌滑动;主要滑动面沿特氟龙开展,发生在2/3坡高的位置;加速度响应沿坡面向上有明显放大,水平向加速度占主导;当地震烈度加大时,离坡尖越近,加速度放大效应越强.     

放电等离子烧结Nb/Nb5Si3原位复合材料

以Nb，Si粉末为原料，采用放电等离子烧结（SPS）技术，原位合成了密实的Nb／NbsSi3复合材料．利用扫描电镜（SEM）、电子探针微区分析（EPMA）和X射线衍射（XRD）等手段对材料的组织结构进行了分析，并探讨了材料的结构形成机理．结果表明，合成的材料由近球状的Nb颗粒与Nb-Nb5S3共晶组织组成；SPS过程中产生的放电等离子体使Si粉及Nb颗粒的表面熔化，熔融的Nb和Si在冷却过程中发生共晶反应而形成Nb-NbsSi3共晶体，而未反应完的Nb颗粒则均匀分布在共晶组织中．     

高钒高速钢与高铬铸铁的滚动磨损性能对比研究

以高铬铸铁为参照，在自制的模拟轧辊磨损试验机上研究了高钒高速钢的滚动磨损性能．结果表明：随磨损循环次数的增加，两种材料的磨损量均直线地增加，高钒高速钢的相对耐磨性是高铬铸铁的4倍以上；高铬铸铁中的裂纹主要由于M7C3的严重碎裂而萌生于M7C3的内部，高钒高速钢中的裂纹则主要萌生于VC与基体的界面，并沿VC的表面扩展．高钒高速钢中VC形状好、不易碎裂及基体硬度高是其耐磨性优良的主要原因．     

纳米SiC粉末对先驱体陶瓷增材性能的影响

为了减少先驱体陶瓷在高温裂解过程中裂纹及孔隙的产生，研究了惰性填料纳米SiC粉末对先驱体聚合物、先驱体陶瓷体积收缩率、陶瓷产率的影响.利用热重分析(TGA)、傅里叶转化红外线光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)等检测手段进行性能分析和结构表征，采用排水法计算先驱体陶瓷体积收缩率.结果表明:先驱体陶瓷的体积收缩率随纳米SiC粉末质量分数的增加而减小，先驱体陶瓷产率随纳米SiC粉末质量分数的增加而增加，当其质量分数为3%时，体积收缩率最小，为73.47%，先驱体陶瓷产率最大，为26.42%;在高温裂解过程中，当升温速率为4℃/min时，先驱体陶瓷表面无明显裂纹且平整光滑.SiC粉末作为惰性填料具有减少先驱体陶瓷体积收缩，提高陶瓷产率的作用，且效果明显.