近α和α + β两相钛合金是航空、航天关键工程领域的核心材料。提高钛合金锻件性能,特别是大型锻件的性能稳定性一直是工程领域的研究热点。钛合金锻件中普遍存在微织构,严重降低了锻件的疲劳等关键性能,是制约钛合金锻件综合性能的关键因素之一。通过优化热加工工艺提高材料晶体取向分布均匀性是进一步改善合金性能的可行手段。本文综述了钛合金锻件微织构产生原因以及潜在的负面影响,并讨论了其控制措施。最后,针对改善钛合金锻件组织均匀性进行了展望。
大数据和人工智能技术的快速发展推动数据驱动的材料研发快速发展成为变革传统试错法的新模式,即所谓的材料研发第四范式。新模式将大幅度提升材料研发效率和工程化应用水平,推动新材料快速发展。本文聚焦机器学习辅助材料研发这一新兴领域,以材料预测和优化设计为主线,在简述材料特征构建与筛选的基础上,综述了机器学习在材料相结构、显微组织、成分-工艺-性能、服役行为预测等方面的研究进展;针对材料数据样本量少、噪音高、质量差,以及新材料探索空间巨大的特点,综述了机器学习模型与优化算法和策略融合,在新材料优化设计中的研究进展和典型应用。最后,讨论了机器学习在材料领域的发展机遇和挑战,展望了发展前景。
材料基因工程是材料领域的颠覆性前沿技术,将对材料研发模式产生革命性的变革,全面加速材料从设计到工程化应用的进程,大幅度提升新材料的研发效率,缩短研发周期,降低研发成本,促进工程化应用。本文从基础理论与方法、关键技术与装备、新材料研发与工程化应用、人才培养以及材料基因工程新理念的形成和推广等方面,综述了中国材料基因工程的研究进展,并提出了未来发展方向建议。
采用滑动磨损实验测试了NiAl--28Cr--5.6Mo--0.25Ho--0.15Hf(原子分数, %)共晶合金与SiC陶瓷配副在600---1000 ℃下的摩擦磨损特性. 结果表明, 在700---900 ℃下合金表现出优异的自润滑耐磨性能, 这种特性源于共晶合金摩擦表面生成了1---3 μm厚的玻璃陶瓷润滑膜, 该润滑膜可向SiC表面转移, 形成玻璃陶瓷/玻璃陶瓷的摩擦状态. 随着温度的升高, 共晶合金与润滑膜的强度降低, SiC微粒压入润滑膜, 导致润滑膜的剥落加剧、共晶合金磨损率升高. 共晶合金在600 ℃下由于未形成润滑膜而发生较严重的磨粒磨损, 摩擦系数和磨损率很高.