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激光增材制造多孔GH4169高温合金孔结构与性能研究

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粉末冶金技术 2023年第4期41卷 356-362,371页

作者：梁加淼白肖承体许炯恺张亮吴文恒王俊上海交通大学材料科学与工程学院上海200240 上海材料研究所有限公司上海200437

利用选区激光熔化技术制备出具有不同孔隙结构的多孔GH4169高温合金材料,对制备样品进行扫描电镜观察以及毛细曲线和压缩应力应变曲线测试,系统研究了孔结构对多孔材料毛细抽吸性能及压缩力学性能的影响。结果表明,随着激光功率从285 W... 详细信息

利用选区激光熔化技术制备出具有不同孔隙结构的多孔GH4169高温合金材料,对制备样品进行扫描电镜观察以及毛细曲线和压缩应力应变曲线测试,系统研究了孔结构对多孔材料毛细抽吸性能及压缩力学性能的影响。结果表明,随着激光功率从285 W减小到160 W,多孔高温合金样品总孔隙率从3.5%增加到46.1%;随着开孔率从15.6%增加到21.7%,多孔高温合金样品的毛细抽吸速度从4.44 mg/(s·cm^(3))增加到6.56 mg/(s·cm^(3)),毛细抽吸质量从91.3 mg/cm^(3)下降到81.7 mg/cm^(3),毛细抽吸质量的减少可能与样品孔径增大导致毛细力下降有关。孔隙率增加也导致多孔材料样品弹性模量从53 GPa减小到11 GPa,弹性极限从768 MPa减小到217 MPa,孔材料样品均展现出较好的抗压缩变形能力。

关键词：高温合金增材制造多孔结构毛细性能压缩性能

微纳结构CoCrFeNi基高熵合金粉末冶金制备及强韧化机理研究

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航空制造技术 2023年第18期66卷 61-73页

作者：梁加淼张震谢跃煌周阳王俊张德良上海交通大学上海200240 上海市先进高温材料及其精密成形重点实验室上海200240 东北大学沈阳110819

针对CoCrFeNi基高熵合金强塑性失配问题,提出了基于高能球磨、放电等离子体烧结和热挤压相结合的粉末冶金制备方法,探究了制备工艺参数对晶粒尺寸、第二相颗粒和孪晶组织演变的影响规律,分别制备出由粗晶、细晶和纳米颗粒构成的多尺度异... 详细信息

针对CoCrFeNi基高熵合金强塑性失配问题,提出了基于高能球磨、放电等离子体烧结和热挤压相结合的粉末冶金制备方法,探究了制备工艺参数对晶粒尺寸、第二相颗粒和孪晶组织演变的影响规律,分别制备出由粗晶、细晶和纳米颗粒构成的多尺度异构CoCrFeNiMnTi_(0.2)高熵合金,以及包含超细晶、纳米颗粒和纳米孪晶的CoCrFeNiMnTi_(0.2)高熵合金。拉伸力学性能显示,两种高熵合金屈服强度和断后伸长率分别高达1298 MPa和13%,以及1507MPa和7%,均实现了较好的强塑性均衡。最后,基于对霍尔佩奇系数修订,建立了纳米颗粒增强超细晶CoCrFeNi基高熵合金强化模型,揭示了纳米颗粒与微纳异构组织耦合强韧化机制,以及超细晶、纳米颗粒与纳米孪晶协同强韧化机理,并进一步发现纳米孪晶能够增加高熵合金流变应力,使新的变形孪晶形核,从而诱发多级变形行为。

关键词：高熵合金微纳结构粉末冶金组织调控强韧化

粉末粒径和烧结温度对K418高温合金多孔材料显微结构及性能影响

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粉末冶金技术 2023年第5期41卷 442-448页

作者：张迈梁加淼刘墨瀚李东白肖承体徐凯王俊上海交通大学材料科学与工程学院上海200240 上海市先进高温材料及其精密成形重点实验室上海200240

以气雾化K418镍基高温合金球形粉末为原料,经过粉末松装烧结制备出高温合金多孔材料。通过对多孔材料微观结构、渗透性能、毛细性能及压缩强度进行表征,研究了原始粉末粒径和烧结温度对多孔吸液芯样品显微结构及性能的影响。结果表明,... 详细信息

以气雾化K418镍基高温合金球形粉末为原料,经过粉末松装烧结制备出高温合金多孔材料。通过对多孔材料微观结构、渗透性能、毛细性能及压缩强度进行表征,研究了原始粉末粒径和烧结温度对多孔吸液芯样品显微结构及性能的影响。结果表明,随烧结温度增加,样品的平均孔径和孔隙率减小;在相同烧结温度下,随着原始粉末粒径增加,样品的平均孔径和孔隙率增大。在烧结温度为1230℃,粉末粒径为53~150μm的条件下,多孔材料样品综合性能最优,渗透率为13.69×10^(-15)m^(2),毛细压力为22.1kPa,压缩强度为86MPa。

关键词：多孔吸液芯粉末粒径烧结温度渗透率毛细压力压缩强度

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钛合金热障涂层高温氧化和热循环性能

材料与冶金学报 2022年第5期21卷 350-357页

作者：刘静梁加淼孙靖杨天豪王俊上海交通大学上海市先进高温材料及其精密成形重点实验室上海200240 上海交通大学材料科学与工程学院上海200240 上海航天设备制造总厂有限公司上海200245

分别采用超音速火焰喷涂和大气等离子喷涂工艺,在高温钛合金基体上制备出由Ti-48Al-2Cr-2Nb粘结层和8YSZ陶瓷面层组成的热障涂层.对这两种涂层进行高温静态氧化和热循环实验,结果表明:高温静态氧化后,两种涂层内均形成一层生长氧化层(TG... 详细信息

分别采用超音速火焰喷涂和大气等离子喷涂工艺,在高温钛合金基体上制备出由Ti-48Al-2Cr-2Nb粘结层和8YSZ陶瓷面层组成的热障涂层.对这两种涂层进行高温静态氧化和热循环实验,结果表明:高温静态氧化后,两种涂层内均形成一层生长氧化层(TGO),该氧化层由Al_(2)O_(3)和TiO_(2)组成,位于粘结层和陶瓷面层之间.大气等离子喷涂制备的涂层经高温氧化后,原有的界面裂纹基本消失;而超音速火焰喷涂制备的涂层在高温氧化过程中,由于TGO过度生长导致界面处仍有裂纹存在.两种涂层在热循环实验后氧含量稍微增加,均没有出现明显的分层现象,表现出较好的抗热震性能。对两种涂层微观组织和高温性能进行对比研究后可知,大气等离子喷涂得到的涂层组织更为均匀致密,抗高温氧化和热循环的性能更好.

关键词：钛合金热障涂层高温氧化热循环

C/C复合材料显微结构的微米、纳米尺度研究

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新型炭材料 2008年第1期23卷 69-74页

作者：梁加淼周庚衡贺连龙中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家联合实验室辽宁沈阳110016

利用扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜以及拉曼光谱对化学气相渗透C/C复合材料的形貌特征、显微结构以及石墨化度进行了系统表征。结果表明,热解炭是由厚度在几十到几百纳米的片层结构组成,这些片层结构围绕炭纤维呈层状排列;热解... 详细信息

利用扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜以及拉曼光谱对化学气相渗透C/C复合材料的形貌特征、显微结构以及石墨化度进行了系统表征。结果表明,热解炭是由厚度在几十到几百纳米的片层结构组成,这些片层结构围绕炭纤维呈层状排列;热解炭为粗糙层结构,在离子束的轰击下很容易撕裂和扭折。炭纤维/热解炭界面上存在一个宽度大约为15nm的无序区,该区域的形成可能与热解炭的沉积工艺有关。炭纤维和热解炭的石墨化度均很低,热解炭的R(R=ID/IG+D’)值由内层到外层逐渐降低。

关键词： C/C复合材料显微结构界面结构热解炭透射电子显微镜

放电等离子体烧结Al-4.5Cu合金的组织与性能

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粉末冶金材料科学与工程 2022年第1期27卷 24-33页

作者：穆迪琨祺曹磊张震梁加淼张德良王俊上海交通大学上海市先进高温材料及其精密成型重点实验室上海200240 东北大学材料科学与工程学院沈阳110819

利用放电等离子烧结制备Al-4.5Cu(质量分数,%)合金,并对其进行固溶、淬火和时效处理。通过X射线衍射、扫描电镜和透射电镜进行结构表征以及拉伸力学性能测试,研究颗粒界面结构和界面析出行为及其对力学性能影响。结果表明:放电等离子烧... 详细信息

利用放电等离子烧结制备Al-4.5Cu(质量分数,%)合金,并对其进行固溶、淬火和时效处理。通过X射线衍射、扫描电镜和透射电镜进行结构表征以及拉伸力学性能测试,研究颗粒界面结构和界面析出行为及其对力学性能影响。结果表明:放电等离子烧结Al-4.5Cu合金颗粒界面由Al_(2)O_(3)纳米颗粒、粗大CuAl_(2)相和纳米微孔组成。热处理后,Al-4.5Cu合金颗粒界面附近析出尺寸为150-600 nm的CuAl_(2)相,同时形成宽度为40-60 nm的无析出区。屈服强度和抗拉强度分别从95 MPa和229 MPa增加至280 MPa和378 MPa,断后伸长率从11.8%下降为6.0%。强度增加主要归因于热处理过程中析出相的弥散分布,以及材料的致密化;塑性下降主要是由于拉伸变形过程中,无析出区率先发生塑性变形,导致位错从无析出区向颗粒界面附近的CuAl_(2)相堆积,造成应力集中,促使裂纹沿颗粒界面扩展,材料伸长率下降。

关键词：粉末冶金颗粒界面析出微观组织力学性能

SrAl_2O_4:Eu^(2+)发光材料微观及纳米结构探索

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实验室研究与探索 2010年第3期29卷 44-46页

作者：梁加淼上海交通大学分析测试中心上海200240

利用透射电子显微镜对气相生长法合成的SrAl2O4:Eu2+发光材料的显微结构进行表征。研究发现,在SrAl2O4:Eu2+发光材料的内部有畴结构的存在,该畴结构具有60°或120°旋转关系,是一种孪晶畴。这种孪晶畴的出现是SrAl2O4:Eu2+高温六角相到... 详细信息

利用透射电子显微镜对气相生长法合成的SrAl2O4:Eu2+发光材料的显微结构进行表征。研究发现,在SrAl2O4:Eu2+发光材料的内部有畴结构的存在,该畴结构具有60°或120°旋转关系,是一种孪晶畴。这种孪晶畴的出现是SrAl2O4:Eu2+高温六角相到低温单斜相转变的结果,并且在对锥状SrAl2O4:Eu2+材料研究中还观察到了宽度约为10 nm的(100)生长孪晶。最后,在局部区域对样品进行系列倾转后发现,单斜结构的SrAl2O4:Eu2+晶体结构发生了一定的变化。

关键词：透射电子显微镜孪晶畴生长孪晶相位转变

时间和温度对放电等离子体扩散焊接Ti48Al2Cr2Nb合金接头显微组织的影响

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焊接学报 2018年第12期39卷 119-124,134页

作者：曹磊张俊谢跃煌梁加淼张德良上海交通大学材料科学与工程学院上海200240 上海市先进高温材料及其精密成形重点实验室上海200240 上海交通大学燃气轮机研究院上海200240 西门子中国研究院上海200240

采用放电等离子体扩散焊接技术,以Ti/Ni/Ti箔为中间层,实现了Ti48Al2Cr2Nb合金之间的扩散连接.研究了焊接时间和温度对接头显微组织的影响.结果表明,950℃时,保温15 min,中间层和基体中元素互扩散有限;保温时间延长到30 min,中间层在接... 详细信息

采用放电等离子体扩散焊接技术,以Ti/Ni/Ti箔为中间层,实现了Ti48Al2Cr2Nb合金之间的扩散连接.研究了焊接时间和温度对接头显微组织的影响.结果表明,950℃时,保温15 min,中间层和基体中元素互扩散有限;保温时间延长到30 min,中间层在接头处扩散均匀.在相同保温时间30 min的条件下,900℃和950℃得到的接头界面存在分层,各个层的主要物相都是α2相,仅最内层存在α-Ti.升高温度到1 000℃和1 050℃,接头界面分层消失,显微组织相似,都是由粗大的α2相和固溶了少量Ni原子,Nb原子,Cr原子的α2相组成.放电等离子体烧结(SPS)对接头处的元素扩散有促进作用,尤其是Ni元素,使得接头内部没有TiNi和TiAlNi金属间化合物生成.

关键词：钛铝合金放电等离子体烧结扩散焊接接头组织

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钛合金热障涂层高温氧化和热循环性能研究

材料与冶金学报 2021年

作者：刘静梁加淼孙靖杨天豪王俊上海市先进高温材料及其精密成型重点实验室上海交通大学材料科学与工程学院上海航天设备制造总厂有限公司

分别采用超音速火焰喷涂和大气等离子喷涂工艺在高温钛合金基体上制备出由Ti48Al2Cr2Nb粘结层和8YSZ陶瓷面层组成的热障涂层。对这两种涂层进行高温静态氧化和热循环实验，结果表明：高温静态氧化后，两种涂层内均形成一层生长氧化层（...

分别采用超音速火焰喷涂和大气等离子喷涂工艺在高温钛合金基体上制备出由Ti48Al2Cr2Nb粘结层和8YSZ陶瓷面层组成的热障涂层。对这两种涂层进行高温静态氧化和热循环实验，结果表明：高温静态氧化后，两种涂层内均形成一层生长氧化层（TGO），该氧化层由Al;O;和TiO;组成，位于粘结层和陶瓷面层之间。大气等离子喷涂制备的涂层经高温氧化后，原有的界面裂纹基本消失；而超音速火焰喷涂制备的涂层在高温氧化过程中，由于TGO层过度生长导致界面处仍有裂纹存在。两种涂层在热循环试验后氧含量稍微增加，均没有出现明显的分层现象，表现出较好的抗热震性能。通过对两种涂层微观组织和高温性能对比研究可知，大气等离子喷涂得到的涂层组织更为均匀致密，抗高温氧化和热循环性能更优。

关键词：