雾化喷射沉积成形中沉积体内的凝固过程（I）——理论分析

采用“虚拟”凝固层的概念，通过对沉积坯内凝固过程温度分布、凝固时间、虚拟凝固层厚度等参数的理论分析，建立了相应的理论模型，并求得了这些参数的数值解。     

雾化喷射沉积成形中沉积体内的凝固过程(Ⅰ)──理论分析

采用“虚拟”凝固层的概念,通过对沉积坯内凝固过程的温度分布、凝固时间、虚拟凝固层厚度等参数的理论分析,建立了相应的理论模型,并求得了这些参数的数值解．     

雾化喷射沉积成形材料制备基本过程的分析

简要介绍目前为止喷射沉积过程所涉及的主要基本过程及其影响因素的主要研究结果及相应的理论，也给出实验处理方法的基本原理。     

喷射沉积合金的半固态成形的研究现状与发展前景

综述了喷射沉积材料的半固态成形的研究进展,展望喷射沉积材料的半固态成形的发展趋势,分析了喷射沉积材料的半固态成形工艺、半固态变形特征和半固态成形的加热和保温过程中组织演变规律,提出高固相分数的触变成形是喷射沉积材料半固态成形的发展方向.     

雾化喷射沉积成形材料制备技术的新进展

雾化喷射沉积成形是一种新型的近终型坯件制备技术，可用于不同合金，该技术已经开始进入工业化应用阶段，它具有快速凝固一次成形的优点，为新材料的研究与发展提供了有力的工具，受到世界各国的重视，本文对喷射沉积成形技术的发展现状及其在材料科学研究中的应用情况进行了综合评述。     

喷射沉积AlFeVSi合金热暴露过程中相转变与沉积态组织特点

采用喷射沉积工艺制备快速凝固AlFeVSi合金薄片和沉积管坯,通过示差热分析、X射线衍射分析、金相显微组织观察、透射电镜组织观察、硬度测试等检测手段,研究了喷射沉积AlFeVSi合金快凝薄片在高温热暴露过程中的相变和组织演变规律,并分析了喷射沉积AlFeVSi合金坯组织特点。结果表明,喷射沉积AlFeVSi快凝薄片基本上为呈微胞状的过饱和α-Al固溶体。加热温度低于500℃时,在高温热暴露过程中微胞状结构发生分解,α-Al过饱和固溶体脱溶,形成α-Al Al12(Fe,V)3Si(bcc,a≈1.260 nm)弥散颗粒的分解产物,当温度高于500℃时,Al12(Fe,V)3Si颗粒粗化聚集,并以独立形核长大的方式生成θ-Al13Fe4块状相。随着热暴露温度升高,喷射沉积AlFeVSi合金薄片的硬度呈下降趋势。喷射沉积AlFeVSi坯主要由α-Al固溶体和Al12(Fe,V)3Si颗粒组成,但也存在少量含粗大片状或块状相的非快速凝固组织。     

喷射沉积6066Al的触变形组织与性能

采用自行开发的多程喷射沉积工艺制备６０６６Ａｌ（Ａｌ－１．３７Ｍｇ－３．３７Ｓｉ－０．７７Ｃｕ）圆柱坯,研究了半固态成形工艺对材料组织与力学性能影响,结果表明：喷射沉积瓣细等轴晶组织平均晶粒度为１５μｍ,在固态进行等温处理不显著粗化;在半固态发生固相颗粒长大,遵循Ｏｓｔｗａｌｄ机制,固相颗粒保持等轴形貌,具有优异的触变性能,制件形状精确,热处理过程中强化相析出迅速,峰时效时间为传统制度的１／２,材     

喷射沉积过程的计算模型

模拟喷射沉积过程中的雾化过程，描述了熵滴在飞行中的学过程及凝固的热力学过程；建立了熔滴速度、温度、固相分数等与熔体过热度、气流速度之间的计算模型，通过对８１０℃的液态金的数值计算，讨论了部分独立参数对该过程的影响。     

喷射沉积成形合金及金属基复合材料力学性能

介绍了近年来北京科技大学在该领域的部分研究结果，重点介绍典型喷射沉积材料（Ｎｉ３Ａｌ金属间化合物为基的合金儿２６１８Ａｌ＋ＳｉＣ颗粒增强金属基复合材料）的显微组织和力学性能。     

喷射沉积Al-30wt%Si合金的凝固组织与耐磨性能

研究了喷射沉积Al-30wt%Si合金的凝固组织和耐磨性能,结果表明喷射沉积Al-30wt%Si合金的组织由Si相和α相组成,细小的Si相均匀分布在α基体中,沉积态组织中硅相尺寸比金属型铸造试样降低2个数量级。喷射沉积高硅铝合金具有优良的耐磨性。随着硅相尺寸的减小,高硅铝合金的磨损由剥落为主的机制转变为犁沟变形机制。     

喷射沉积Si-Al合金的数值模拟结果与分析

采用热辐射修正，模拟了喷射沉积Si-Al合金的凝固过程，研究了熔滴的速度、热交换作用系数、温度、熔滴冷却速度及固相分数与沉积距离的关系，讨论了辐射相修正前后熔滴的温度和固相分数的变化以及雾化压力和沉积距离对固相分数的影响．     

喷射沉积18Ni（250）马氏体时效钢—（Al2O3）p复合材料的组织 …

采用雾化喷射沉积成形技术制备了含１０％（体积分数）Ａｌ２Ｏ３颗粒的１８Ｎｉ（２５０）马氏体时效钢金属基复合材料。沉积坯件具有高致密度,增强颗粒均匀分布,无界面反应等组织特征。同基体合金相比,复合材料表现出加速时效行为,经热处理后复合材料的拉伸强度接近基体材料,耐磨性明显提高。采用显微力学探针技术研究了复合材料的时效行为,发现在Ａｌ２Ｏ３颗粒附近存在陡峭的弹性模量和硬度分布,是热错配应力造成的位错密     

多层喷射沉积的传热凝固规律研究

在传统的喷射沉积工艺理论研究的基础上,研究了多层喷射沉积工艺中雾化与沉积阶段特有的传热凝固规律.由于多层喷射沉积的凝固特征为液相分数很高的雾化颗粒流在固态的沉积表面高速碰撞铺展成薄层,粘结和急冷凝固有机结合,使得多层喷射沉积坯的冷却速度不仅远大于传统喷射沉积坯的冷却速度,而且大于气体雾化粉末颗粒的冷速.文章采用GrantP.S理论对多层喷射沉积坯进行了热流分析.根据公式进行传热计算,得出了多层喷射沉积坯的冷却速度为1.3×104～1.2×106K/s.另外,根据铝合金沉积坯二次枝晶臂间距与冷却速度关系,得出枝晶臂间距为0.6μm,对应冷却速度为5×105K/s.同时坯料的显微组织特征支持了传热计算结果.     

多层喷射沉积制备耐热铝合金管坯热流分析(Ⅱ) --沉积过程热流分析

通过建立沉积阶段热流分析模型，对多层喷射沉积制备耐热铝合金管坯过程中喷射流沉积后的凝固和冷却进行了分析．喷射流沉积后与基体／沉积坯的传导热交换占热输出率的90％以上，在沉积过程中，沉积面的温度变化呈周期性的升降．计算结果表明，多层喷射沉积采用移动坩埚式扫描方式，延长了喷射流沉积时间间隔，喷射流沉积后可以获得10^3K／s以上的冷却速度。     

多层喷射沉积耐热铝合金管坯热流分析(Ⅰ)--雾化过程热流分析

建立了多层喷射沉积制备管坯的雾化过程热流模型，并对耐热铝合金熔滴在雾化飞行过程中与雾化气流的动能和热能交换进行了计算和分析．计算结果表明：①小直径熔滴在飞行过程中的平均冷却速度较大，其凝固可以在较短时间内完成；②不同直径熔滴飞行过程中的平均冷却速度均随飞行距离的增加而减小；③在0～0．2m的雾化距离内，直径为10～220μm的耐热铝合金熔滴平均冷却速度可以达到10^4K／s以上．     

雾化喷射成形过程的计算机模拟

为了探索喷射沉积工艺的优化参数,在分析了喷射沉积工艺过程的基础上,对定点喷射和多层喷射等问题进行了计算机图像模拟,并利用图像讨论了一些工艺规律．结果表明定点喷射时喷嘴的结构参数β越大,雾化锥中的物质分布越不均匀;多层喷射时工艺参数ωx／ωy由有理数趋于无理数时,沉积坯物质分布由不均匀转为均匀．     

两种快凝AlFeX（V，W）Si合金的组织性能

采用喷射沉积坯轧制和ＲＳ／ＰＭ粉末挤压坯轧制的２种工艺制各了Ａｌ－８．５Ｆｅ－１．３Ｖ－１．７Ｓｉ和Ａｌ－８．５Ｆｅ－１．３Ｗ－１．７Ｓｉ合金的板材，并通过透射电镜，扫描电镜和力学拉伸实验研究了板材的组织性能．结果表明，综合性能ＡｌＦｅＷＳｉ合金优于ＡｌＦｅＶＳｉ合金的喷射沉积坯轧制板材．     

喷射成形过程中雾化锥体的温度场与质量场

本文着重研究了喷射成形过程中雾化锥体的温度场与质量场的测定方法，进一步测定了纯铝及ＺＱＳｎ６－６－３青铜的温度场和质量场，并讨论了其特征。     

喷射沉积6066Al的触变成形组织与性能

采用自行开发的多程喷射沉积工艺制备 6 0 6 6 Al( Al- 1.37Mg- 1.37Si- 0 .77Cu)圆柱坯 ,研究了半固态成形工艺对材料组织与力学性能的影响 .结果表明 :喷射沉积材料的细等轴晶组织平均晶粒度为 15 μm;在固态进行等温处理不显著粗化 ;在半固态发生固相颗粒长大 ,遵循 Ostwald机制 ,固相颗粒保持等轴形貌 ,具有优异的触变性能 .制件形状精确 ,热处理过程中强化相析出迅速 ,峰时效时间为传统制度的 1/2 ,材料力学性能与锻件相当     

改善喷射沉积耐热铝合金板坯轧制成形性能的研究

喷射沉积Al-8．5Fe-1．3V-1．7Si(8009)耐热铝合金板坯是由基体金属和孔隙、少量颗粒边界的氧化膜组成的，微观组织缺乏良好的冶金结合，直接采用轧制使其致密化产生塑性变形，在工艺上存在极大的难度，轧制时易出现板坯表面裂纹及边裂。本文研究了8009合金的包套轧制、交叉横轧工艺，实验结果表明：采用包套轧制、交叉横轧工艺，有效地改善了喷射沉积板坯的轧制成形性能，成功制备出厚度为0．6～1．0mm的薄板。