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【铸造活动周】国家重点实验室学术交流高端论坛
发布时间:2021-11-08   阅览次数:2073次

10月22日下午,国家重点实验室学术交流高端论坛在七楼汇景厅(一)会议室举行。本论坛由分论坛主席沈阳工业大学材料科学与工程学院执行院长曲迎东、哈尔滨工业大学金属精密热加工重点实验室陈瑞润教授主持。

国家重点实验室学术交流高端论坛


主持人:曲迎东

主持人:陈瑞润


清华大学先进成形制造教育部重点实验室周灿旭博士作了题为《轻量化电子封装材料制备工艺、性能及应用》的报告。

周灿旭作报告

他指出高发热微波器件的高效稳定运行对所采用的封装材料的热膨胀系数、导热系数、力学性能、比重等都提出了更加苛刻的要求。本报告系统介绍了高Si(SiC)/Al电子封装复合材料的制备工艺、性能特点及应用,并介绍了所在团队在高压渗流工艺制备电子封装复合材料领域的研究进展,以及对该领域发展趋势进行分析。


来自重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心蒋斌教授的报告题目为《高性能铸造镁合金材料设计与大型构件制备加工》,由中科院金属所黄秋燕博士代为宣读。

黄秋燕作报告

他指出通过第一性原理计算和合金化,在改善镁合金塑性的“固溶强化增塑”机制基础上,发展了Gd、Y、Mn、Sn等合金化的新型高塑性镁合金,其中铸造镁合金的室温抗拉强度超过350MPa、室温延伸率可达到10%。发展了镁合金熔体纯净化、晶粒细化、热裂控制等先进冶金质量控制技术,以及复杂结构镁合金铸件制备加工技术,已用于复杂薄壁汽车零部件和大型航空航天关键构件。


西北工业大学凝固技术国家重点实验室寇宏超教授在线作了题为《轻合金铸造技术与装备的创新发展》的报告。

他指出大型复杂薄壁轻合金构件精密铸造是航空航天装备轻量化和低成本制造的关键技术之一。在分析铸造铝合金、钛合金材料发展的基础上,介绍了凝固技术国家重点实验室在轻合金铸造缺陷产生机理、铸造工艺方法与装备、3D打印在轻合金铸造技术中的应用等方面的研究进展。最后,结合国内外铸造设备发展现状和数字化发展需求,对轻合金智能铸造面临的主要问题及 发展趋势进行了展望。


高端装备轻合金铸造技术国家重点实验室刘时兵研究员作了题为《超低间隙钛合金及其成形技术的发展与应用》的报告。

刘时兵作报告

他指出超低间隙钛合金具有杂质含量低、塑韧性好、低温力学性能高的特点,是航空、航天、轨道交通等领域十分重要的结构材料。报告详细介绍了超低间隙钛合金的概念,成分、组织、性能特征,及其发展历史;同时结合国内外研究现状,对其成形技术的发展及应用情况进行了重点阐述,并以典型牌号为对象,介绍了报告人最新研究成果。在此基础上,对超低间隙钛合金材料及其成形技术存在的问题进行了分析讨论,最后对其发展趋势及应用前景进行了展望。


哈尔滨工业大学金属精密热加工重点实验室陈瑞润教授作了题为《高熵合金纳米增强与定向凝固》的报告。

陈瑞润作报告

他在报告中介绍了高熵合金的纳米析出强化和定向凝固技术,研究了高熵合金的相稳定性及其对力学性能的影响。通过对合金凝固过程及纳米析出相成分的分析,发现在合金凝固过程中,随着温度的降低,部分原子在基体中的固溶度降低,这些原子将从过饱和的固溶体基体中析出形成析出相。由于高熵合金的迟滞扩散效应,析出相的长大将受到抑制,从而形成尺寸较小的纳米级析出相。纳米析出相的产生对高熵合金的力学性能具有积极作用。利用定向凝固技术,研究凝固速度和合金成分对高熵合金的相 形成机理和力学性能的影响。制备出与热流方向平行的组织,减少横向晶界,显著提升高熵合金的力学性能。


中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心李金国研究员作了题为《先进高温合金材料设计与应用》的报告。


李金国作报告

他指出高温合金由于其优异的高温综合性能成为先进动力推进系统热端部件的关键材料。为了提高其承温能力,高温合金中添加了大量的合金元素,合金成分极其复杂。报告基于合金元素的作用机理研究,介绍了先进单晶高温合金、增材制造用高温合金和变形高温合金的设计与实现,并对合金的应用情况做以介绍。针对于高温合金,提出了“一类工艺、一类材料”的观点,即在高温合金设计过程中,要在充分考虑材料及工件制备工艺特点基础上,选择合金化元素、强化相类型和分布、强化方式,发展综合性能优异的高强高稳定性合金。


Yang Fei Senior Lecturer, The University of Waikato, New Zealand Waikato Centre for Advanced Materials and Manufacturing线上作了题为《低成本制备先进金属基材料》的报告。

Yang Fei作报告

他指出粉末冶金技术可以实现近净成型和自由设计合金成分,是非常有前景的钛合金制备方式。高成本限制了钛合金粉末冶金结构件的规模化应用。本报告探讨利用塑性变形(热压、锻造、挤压)快速固结钛合金粉末和制备低成本、高性能钛合金粉末冶金部件,讨论该技术产业化升级、回收钛合金切屑料、制备大功率电子器件先进散热材料等方面的实际应用,并阐述所制备材料的加工、组织和性能之间的关系。


华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室蒋文明副教授作了题为《消失模铸造固-液复合镁/铝双金属铸件的界面强化机理》的报告。

蒋文明作报告

他指出本研究采用消失模铸造固-液复合工艺成形镁/铝双金属复合构件,实现了镁合金和铝合金良好的冶金结合。该界面层由三个反应层组成,Al12Mg17+δ-Mg共晶组织、Al3Mg2+Mg2Si、Al12Mg17+Mg2Si。通过合金化和振动凝固方法对复合铸造镁/铝双金属复合构件的界面组织与性能进行调控,研究结果表明,采用合金化可以抑制镁/铝双金属铸件界面Mg-Al IMCs形成,强化镁/铝双金属铸件界面。振动凝固可以细化镁/铝双金属铸件界面Mg-Al IMCs和Mg2Si晶粒,使之分布更加均匀,并消除界面氧化夹渣缺陷,显著提高镁/铝双金属铸件结合性能。


来自河南科技大学矿山重型装备国家重点实验室王行博士作了题为《第四代核电用超级双相不锈钢阀体制造技术》的报告。

王行作报告

他指出5A超级双相不锈钢可较好地满足海水苛刻工况的要求。但随着合金含量的提高,超级双相不锈钢制造难度也随之增大,生产制造中在600~950℃阶段易产生以σ相为代表的脆性第二相及400~500℃阶段铁素体发生脆性分解均易导致铸件开裂。此外,阀体铸件几何尺寸为2620×2265×760mm,毛重5000kg,结构较为复杂且壁厚不均,易产生应力集中、缩孔、裂纹、气孔、变 形、粘砂、冷隔、浇不足、夹渣等铸造缺陷,铸造工艺难度极大,致使成品率较低。通过对5A材料特性、VOD精炼、造型及铸 造工艺、铸造裂纹控制等关键制造技术研究,有效解决铸造过程中脆性第二相析出导致裂纹、缩松和气孔等铸造缺陷,成功运用于大规格复杂壁厚结构超级双相不锈钢铸件,提高了生产效率和产品质量,铸件固溶热处理后组织中α相和γ相比例接近1:1, 实现优异的力学性能和耐腐蚀性能,关键部位射线探伤满足技术标准,较好满足了海水氯化物腐蚀介质环境工况要求。

(中国机械工程学会铸造分会 供稿)