半固態工藝及深冷處理TiZr基非晶複合材料的研究

2020-11-02 特鑄雜誌

大塊非晶合金（BMGs）中原子無序排列，不存在位錯、空位、晶界等缺陷，因此具有高強度、高硬度、大的彈性模量、耐腐蝕等許多優異的力學性能。但無序排列的原子結構限制了原子間的滑移，一旦剪切帶萌生，便迅速擴展，導致單相BMGs往往以脆性斷裂的方式破壞，大大限制了其在工程中的應用。

目前，對於BMGs的改性主要集中在以內生法或外加法製備含有晶體相增韌的非晶複合材料（BMGCs）。

其中，非晶複合材料(BMGCs)不僅具有非晶合金特殊的物理和化學性能，而且通過引入強韌的第二相，能夠阻止單一剪切帶的快速擴展，誘發多重剪切帶，改善了非晶合金的脆性。但是，BMGCs尺寸小、形狀簡單的難題仍然制約著應用。

金屬在凝固過程中具有剪切變稀的流變特徵，半固態鑄造技術利用壓力代替傳統鑄造的重力使高黏度金屬液迅速填充型腔。填充時無湍流，不易捲入空氣，並保持了金屬漿液中球形的球形晶粒，因此，克服了傳統鑄造的氣孔、疏鬆、枝晶無法消除等缺陷，使材料力學性能得到明顯提高和改善。目前，學術界及相關企業關於各種工藝參數對半固態製備非枝晶合金及其形成機理進行了大量的研究，並取得了一定的研究成果。然而將半固態工藝、深冷處理結合在一起製備TiZr非晶複合材料的研究現有報導。

2020年（第十屆）中國壓鑄、擠壓鑄造、半固態加工年會上南昌大學楊湘傑教授、全國半固態材料加工學術委員會主任委員將帶來「深冷及半固態工藝對TiZr基非晶複合材料微觀組織及力學性能的影響」的報告。該報告將闡述「塊體非晶合金（BMGs）具有很高的斷裂強度，但是BMG在承力時，高度的局部剪切行為使BMG在沒有明顯宏觀塑性的情況下會直接斷裂。這嚴重限制了BMG在工程材料領域的應用，因此提升BMG塑性的研究具有非常高的工程應用價值。本報告主要研究深冷處理及半固態處理對TiZr基非晶複合材料微觀組織及性能的影響。研究發現，深冷處理的影響效果不明顯，力學性能及熱性能幾乎沒有變化；半固態處理工藝不會改變Zr54.0Ti13.2Nb4.8Cu7.8Ni6.2Be14.0合金材料的相結構，但微觀組織形貌由樹枝晶變為球晶。材料的韌性相體積分數和宏觀塑性提升，微觀硬度降低。其中體積分數和宏觀塑性分別提升84%和152%，晶體相硬度降低56%，非晶基底相硬度降低48%」。


大咖簡介

楊湘傑，男，1960年出生，南昌大學教授，博士生導師，現兼任南昌大學共青學院院長，專業是機械設計及理論 材料加工工程。國際合金與複合材料半固態加工學術會議委員會委員、原教育部機械基礎課程指導委員會委員、全國半固態材料加工學術委員會主任委員，江西省高性能精確成形重點實驗室主任。政府特殊津貼獲得者，江西省贛鄱英才「555」工程人才，省高校學科帶頭人，江西省鑄造學會理事長。

研究方向：鋁、鎂、銅、鈦合金及半固態加工技術與裝備的研發，研究過冷熔體中球晶生成機理，材料半固態精密成形與裝備，材料表面防腐與保護，CAD/CAE與智能加工，流體輸送理論與優化。


課題組或部門研究成果簡介

主持國家級項目7項、省部級項目20餘項，發表核心期刊以上學術論文130餘篇（其中SCI/EI收錄論文50餘篇），成果獲江西省技術發明獎二等獎1項、江西省自然科學獎三等獎1項。


2020年中國壓鑄、擠壓鑄造、半固態加工年會


會議簡介

2020年（第十屆）中國壓鑄、擠壓鑄造、半固態加工年會將於2020年11月18~21日在江蘇無錫·瑞廷西郊酒店召開。本屆年會由中國機械工程學會鑄造分會、中國兵工學會材料科學與技術專業委員會、中國機械工程學會塑性工程分會、《特種鑄造及有色合金》雜誌社（武漢）共同主辦，由蘇州三基鑄造裝備股份有限公司、廣州和德輕量化成型有限公司、洛臣化工(蘇州)有限公司、珠海潤星泰電器有限公司、壓鑄周刊、重慶市鑄造行業協會等協辦。此外，會議還得到了中鑄科技、FSC跨國鑄造採購平臺、特種鑄造及有色合金網、鑄造產業網、亞洲汽車底盤系統產業聯盟、中國壓鑄網、DeburringTec去毛刺&表面精加工技術展覽會、中國鑄造界、鑄造快訊等眾多媒體夥伴的支持！從2001年開始，近20年，中國壓鑄、擠壓鑄造、半固態加工年會已經召開了九屆，共有近4000代表參與會議，1500篇論文，對推動學術、技術交流，推動壓鑄、擠壓鑄造、半固態成形技術的產業應用，起到了積極的作用。年回報名通道已正式開啟，歡迎大家踴躍報名參會！


參會費用

（1）會務費 正式代表 2200元/人，11月13日前交費2000元/人，學生代表1800元/人（憑學生證，在職除外），優秀論文疊加優惠。


【匯款帳號：《特種鑄造及有色合金》雜誌社（武漢），3202002809000074976，工商銀行中山大道支行】


（2）住宿費①高級大床房：380元/(間·天)（含早餐）；②高級雙床房：380元/(間·天)（含早餐）。


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