蔡超
- 作品数：10 被引量：54H指数：5
- 供职机构：华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金武汉市科技计划项目中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：一般工业技术金属学及工艺航空宇航科学技术机械工程更多>>
- 热等静压成形Ti6Al4V制件的石墨控形精度与Ni耐磨涂层性能的研究
- 2016年
- 热等静压粉末近净成形技术在航空航天发动机关键零部件制造上有其独特的优势,但采用传统不锈钢或碳钢为控形型芯材料时,往往会造成制件内部变形大、控形不精准,且此类零部件成形后还需后续的表面处理,大大增加了该零部件的加工生产周期。基于此,提出了一种热等静压成形复杂结构同时完成功能层在线制备的成形方法。该方法选用石墨为控形型芯材料,热等静压前在石墨表面沉积一层耐磨涂层,使热等静压过程中预涂层原位扩散到正在成形的制件表面,实现复杂结构与功能涂层一体化成形。以Ni作为预涂层材料、Ti6Al4V为粉末成形材料,研究了石墨的控形效果及致密体成形后表面Ni涂层的耐磨性能,验证了该方法的可行性。
- 蔡超薛鹏举吴言史玉升
- 关键词：热等静压航空航天TI6AL4V耐磨涂层
- 3D打印教学与创新创业教育融合的三位一体培养模式探索
- 2025年
- 通过教学大纲设计、实验教学方法创新以及科创平台搭建等,实现3D打印教学与创新创业教育的有机融合,形成“教学—实验—比赛”三位一体培养新模式,为工科高校培养创新创业复合型人才提供了有益参考。
- 蔡超朱雪腾蒋文明魏青松史玉升
- 关键词：创新创业教育
- 热等静压温度对激光选区熔化成形GH3536裂纹和组织性能的影响被引量：6
- 2023年
- 利用激光选区熔化(Selective laser melting,SLM)技术制备了GH3536镍基高温合金,研究了不同热等静压(Hot isostatic pressing,HIP)温度对SLM成形GH3536合金裂纹和组织性能的影响。利用X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM)、电子背散射衍射(Electron backscatter diffraction,EBSD)、电子探针显微分析仪(Electron probe microanalyzer,EPMA)等方式表征了GH3536相组成和组织演变,利用高温持久性能试验机测试合金室温和高温拉伸性能。结果表明:经HIP后,SLM成形GH3536合金相组成保持不变,均为γ相,但晶格常数降低,且随着HIP温度的升高而降低。SLM态合金中存在10~100μm的微裂纹和气孔缺陷,微裂纹主要存在于熔池边界。经HIP后,合金中微裂纹完全消除,但仍存在少量孔洞。GH3536合金经高温高压处理后,晶粒尺寸增大,抗拉强度有所降低。其中SLM态试样室温抗拉强度和伸长率分别为871 MPa和26.2%,HIP处理后伸长率最高提升13.7%,强度降低13.0%。900℃下SLM态试样抗拉强度和伸长率分别为247 MPa和5.7%,HIP处理后伸长率最高提升13.4%,强度降低10.1%。
- 谢寅滕庆孙闪闪程坦白洁马瑞蔡超魏青松
- 关键词：热等静压显微组织
- 两种热等静压工艺对Ti6Al4V合金力学性能影响的研究被引量：8
- 2016年
- 以等离子旋转电极法制备60～200μm粒径的Ti6Al4V合金粉末为材料,研究了两种热等静压工艺（HIP）对Ti6Al4V合金室温拉伸性能与疲劳性能的影响。结果表明：在同时升温升压和先升温后升压HIP工艺下,Ti6Al4V合金的室温拉伸性能相当,抗拉强度σb分别为970和980 MPa,屈服强度σ0.2分别为876和880 MPa,断后延伸率δ分别为9.1%和10.0%;与同时升温升压HIP工艺相比,先升温后升压HIP工艺可明显改善合金的疲劳性能,疲劳极限分别为350和450 MPa。微观组织分析得出：同时升温升压粉末致密化过程中,粉末颗粒的靠近和重排先于颗粒的塑性变形,原始颗粒边界呈较规则空间多边形结构,没有大的变形和破碎,并且颗粒表面杂质元素扩散不充分;先升温后升压粉末致密化过程中,粉末颗粒靠近和重排与颗粒的塑性变形同时发生,原始颗粒边界发生大的塑性变形而被破碎,颗粒之间存在相互插入与包裹,颗粒表面杂质和偏析元素扩散充分,因而先升温后升压HIP工艺后微观组织较粗大,但有更好的疲劳性能。
- 黄俊薛鹏举蔡超魏青松史玉升刘锦辉
- 关键词：热等静压力学性能
- 深冷处理对粉末冶金高温合金FGH97组织和力学性能的影响
- 通过对热等静压FGH97合金进行深冷处理,研究了深冷处理前后合金硬度、拉伸强度和摩擦磨损性能变化规律,采用了扫描电子显微镜和表面轮廓仪分析了合金显微组织以及磨损表面形貌.研究结果表明,FGH97合金经过深冷处理后,γ'相...
- 滕庆薛鹏举蔡超魏青松史玉升
- 关键词：粉末冶金高温合金深冷处理摩擦磨损性能显微组织
- 4D打印形状记忆合金研究进展与展望被引量：5
- 2022年
- 4D打印主要是指将3D打印技术与智能材料结合制备智能构件的技术。智能构件可以在外界环境刺激下发生形状和性能的变化。形状记忆合金作为一种在外界刺激下可以发生马氏体和奥氏体互相转变而引起形状变化的智能材料,是金属4D打印的主要材料。4D打印形状记忆合金不仅可解决传统加工技术引起的晶粒粗大、杂质含量高、表面质量粗糙等问题,还可实现复杂结构的整体化制造,可加大促进形状记忆合金的应用与发展。综述4D打印NiTi基、Cu基、Fe基和Ni-Mn-Ga基形状记忆合金的成形工艺、微观组织与性能研究进展,对4D打印形状记忆合金的发展进行展望,为4D打印形状记忆合金的研究与应用提供有益参考。
- 党明珠向泓澔蔡超魏青松
- 关键词：形状记忆合金形状记忆效应超弹性
- 金属粘结剂喷射增材制造技术发展与展望被引量：18
- 2021年
- 目的介绍了粘结剂喷射增材制造(BJAM)技术打印金属零件的发展历程、技术特点、打印材料和应用领域,重点分析了影响金属BJAM零件质量的主要因素,讨论了金属BJAM技术的研究重点。方法归纳了金属BJAM技术的重要发展节点及现阶段技术的成熟度;总结了原材料、打印及烧结工艺参数对BJAM打印金属零件质量的影响规律;按材料种类讨论了BJAM打印金属零件的致密度、微观组织及力学性能。结论通过分析金属BJAM技术可实现高效率、低成本制造金属零件,但仍存在烧结致密度低和收缩严重等问题,指出了改善铺粉质量、开发新型粘结剂和模拟预测烧结收缩等是金属BJAM技术未来发展的重点方向。
- 魏青松衡玉花毛贻桅冯琨皓蔡超蔡超李伟
- 关键词：增材制造金属
- 激光选区熔化DD91镍基单晶高温合金的单道形貌、晶体取向和微观组织被引量：13
- 2022年
- 采用激光选区熔化成形了DD91镍基单晶高温合金的单条熔道,研究了激光功率和扫描速度对单道形貌、晶体取向和微观组织的影响规律。结果表明:当铺粉层厚为30μm时,在激光功率290~305 W、扫描速度500~700 mm/s工艺窗口内,熔道连续平稳且光滑平直,熔池扁平规则,可为单晶组织的稳定生长提供保障。当熔池与单晶基板冶金良好时,熔池内晶体能够延续基板的取向沿[001]定向外延生长,但熔池对流可使晶体生长方向产生2°以内的小角度偏差,并在熔池顶部发生柱状晶向等轴晶的转变,产生杂晶缺陷。熔池底部、两侧和中部都存在大量沿[001]生长的柱状枝晶,一次枝晶臂间距为0.6~0.8μm,实现了沿单晶基板的外延生长,但中部晶体形态转变为纺锤状;熔池顶部晶粒为细小胞状结构,生长方向由[001]转变为[100],这主要是顶部凝固时热量更多地沿扫描方向(平行于基板)传递导致的。研究结果可为激光增材制备大尺寸单晶组织提供参考。
- 李继康张振武杨源祺蔡超李伟李伟
- 关键词：激光技术镍基单晶高温合金晶体取向
- 热等静压近净成形数值模拟研究现状与展望被引量：2
- 2024年
- 热等静压是可实现大尺寸复杂高性能零件近净成形的粉末冶金技术,被广泛应用于航空航天、海洋工程等特种领域中面向严苛服役环境的关键零件的成形制造。数值模拟可为复杂高性能零件包套与型芯设计提供科学依据和热-力耦合作用下粉末致密化提供理论支撑,是实现零件形性可控的重要基石。为此,重点综述了热等静压数值模拟的基本概念、发展历程、研究进展、面临问题和发展方向。首先介绍常用有限元数值模拟本构模型类型、特点和模拟效果,概述有限元指导包套逆向设计方法,随后分析有限元模拟中忽略粉末填充密度分布非均匀性等缺点和局限性,介绍考虑粉末颗粒离散特性的离散元-有限元耦合模拟方法与研究进展,最后展望热等静压数值模拟现有方法的瓶颈与未来潜在发展方向,为从事热等静压领域学者快速了解热等静压模拟的研究动态和发展趋势提供有益参考。
- 田文卿蔡超郭瑞鹏史玉升
- 关键词：热等静压近净成形数值模拟航空航天
- 激光功率对双激光粉末床熔融GH3536合金搭接区组织和性能的影响被引量：3
- 2023年
- 多激光粉末床熔融(ML-PBF)采用多束激光并行加工,是提高制造效率和大尺寸零件整体化增材制造的有效方法。但不同的激光束实际工作时参数难以保持一致,特别是激光功率会存在偏差,其中多激光搭接区最为关键。笔者通过设置4组差值为10、20、30、40 W的激光功率组合,探究了激光功率对ML-PBF制备的GH3536镍基高温合金搭接区组织和性能的影响。结果表明:成形试样的致密度最高可达99.6%,但搭接激光功率增大不仅会导致致密度降低至99.3%,孔隙率超过0.08%,还会导致γ相的衍射峰向大角度偏移,晶格常数降低。同时,随着搭接激光功率增大,搭接区内的晶粒尺寸由14.57μm增大至17.23μm,大角度晶界占比由36.66%上升至55.91%。搭接区内残余应力随着搭接激光功率的增大而先降低后升高,在激光功率相差30 W时降至最低值43.8 MPa。搭接区硬度随着搭接激光功率的增大而降低,由297.3 HV3降低至291.1 HV3。4组激光功率组合下制备的试样的极限抗拉强度在792.9~830.9 MPa范围内,当激光功率相差10 W时强度达到最高值,延伸率为23.7%。增大搭接激光功率会降低ML-PBF的熔凝稳定性并增大温度梯度,进而对搭接区内的微观组织、残余应力以及零件的力学性能产生影响。
- 沈沐宇谢寅李继康蔡超滕庆魏青松
- 关键词：激光功率镍基高温合金
