工艺参数和时效处理对选区激光熔化AlSi8Mg3合金组织和力学性能的影响

选区激光熔化（SLM）技术可实现复杂金属零部件的直接近净成形，在航空航天等领域具有广阔的应用空间，然而目前SLM成形Al–Si–Mg合金主要基于传统铸造合金成分，强度较低，缺乏针对SLM技术熔体急冷特点的专用Al–Si–Mg合金新成分的设计。基于此，本研究针对SLM的技术特点，通过增加合金中镁元素的含量，设计了SLM专用高镁含量AlSi8Mg3合金新成分，并系统研究了工艺参数和时效处理对选区激光熔化AlSi8Mg3合金组织和力学性能的影响。结果表明，AlSi8Mg3样品具有良好的SLM加工性能，合金的最低孔隙率为0.07%。在高激光功率（190 W）下制备的样品中，由于在SLM加工过程中高强度本征热处理导致Mg₂Si纳米粒子从α-Al基体中析出，使得样品具有较高的Vickers硬度。样品的最大显微硬度和压缩屈服强度分别达到HV（211 ± 4）和（526 ± 12）MPa。经150°C时效处理后，由于纳米析出相数量的增多，样品的最大显微硬度和压缩屈服强度分别提高到HV（221 ± 4）和（577 ± 5）MPa，远高于目前已知大多数SLM成形的铝合金。本研究为优化SLM成形Al–Si–Mg合金的力学性能提供了新的思路。     

面向海工装备耐磨部件的Ti–C–N复合薄膜不同环境条件的摩擦磨损性能

海洋对人类社会文明和进步产生着重大影响，而如何利用表面工程技术提升海工装备关键部件多环境条件下的高效、持续减摩和耐磨性能以满足近海绿色可替代能源开发、远洋捕捞以及深海资源钻探需求是近年来摩擦学领域的热点问题之一。本文利用多靶共聚焦反应磁控溅射技术设计并制备出了一系列不同碳（C）含量的Ti–C–N自润滑复合薄膜材料，研究了其在空气、水以及海水环境下的摩擦磨损行为，揭示了各环境条件下因薄膜各相交互作用而产生的润滑、耐磨规律。主要研究结果表明，C的添加诱发非晶相（amorphous, a）的产生，导致薄膜两相共存，为面心立方（face-centered cubic, fcc）TiN+a-C。复合薄膜(<19.1at% C)中具有优异润滑性能的a-C相显著提升了其在空气和水环境下的摩擦磨损性能，但C含量的进一步升高降低了薄膜的力学性能，最终导致薄膜摩擦磨损性能有所降低。海水摩擦环境下，因a-C于fcc-TiN间产生微区原电池而使TiN相优先腐蚀，大量磨蚀产物黏附在磨痕表层，从而极大提升了薄膜的耐磨损性能。