喷射成形先进金属复合材料的研究进展开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

采用喷射成形工艺制备的材料与用传统铸造或变形工艺制备的材料相比，由于在制备过程中的快速冷却使显微组织明显细化、析出相细小且均匀分布，从而使材料的化学成分和组织在宏观和微观上得到有效地控制，因此材料的力学性能几乎没有各向异性，使材料的总体性能得到了明显的提高。这种新工艺与传统的粉末冶金工艺相比，由于从冶炼到坯件成形可在一个工序完成，省去了粉末冶金制粉、混料、压坯和烧结等多道工序，且可有效地控制材料中的氧含量与纯净度，这可使材料坯件的制造成本大幅度地降低。当今，各工业发达国家利用喷射成形技术在高速钢、高温合金、铝合金、铜合金等先进材料的开发和生产方面已经取得了很大进展。

目前喷射成形技术在工业发达国家的产业化产品情况见下表,分析其现状有以下特点:对喷射成形工艺过程机理的研究已十分深入；对喷射成形工艺过程的控制技术发展已基本完善；沉积坯收得率明显提高；喷射成形材料呈多品种发展，且开发出一些传统工艺不能或难于制备的新型材料；喷射成形设备的总体设计制造已基本定型，关键技术已趋稳定；产品属于相应领域的尖端并正向中档发展。

国内研究开发总体上与世界工业发达国家相比有一定的差距，主要表现在：对喷射成形工艺过程的控制技术研究停留在初级阶段；一些关键的硬件技术谈不上成套设备的开发，全套设备引进受财力限制又十分困难；在市场方面，仅能够追踪国际工业发达国家的应用发展趋势，制约了其实用化发展的速度；资金投入较少且分散，产业化全面突破面临较大困难。经过近年的发展，喷射成形产品主要有双金属复合管、铝合金挤压坯、宇航环件、铜合金挤压坯、高温合金涡轮盘、轧辊、特殊钢柱形坯及管坯、厚板与板坯。

2. 研究的基本内容与方案

（1）应用进展分类

喷射成形技术已被成功用来研究和开发特殊钢、高温合金、轧辊材料、轻金属合金、金属间化合物和复合材料等多种合金体系，广泛应用于航空、航天、汽车、能源等多个领域，如喷射成形材料已经用于火箭壳体、涡轮发动机涡轮盘、复合轧辊、汽车连杆、活塞以及发动机汽缸，甚至潜艇、鱼雷管等军用装备上。

（2）实用化

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究涉及试验材料、仪器和设备。确定技术方案，撰写开题报告。

第4-6周：按照设计方案，学习了解喷射成形的技术优势，装备结构特点，喷射成形制备先进材料获得的性能。

第7-10周：分析探讨喷射成形技术的实施难点和规模应用可行性，比较我国与主要发达国家在该技术应用方面的水平和应用程度。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]司朝润，张贤杰，王俊彪.喷射成形颗粒增强金属基复合材料研究进展[j].功能材料,2015,(1):1001-1006.

[2]杨滨，王锋，黄赞军，等.喷射沉积成形颗粒增强金属基复合材料制备技术的发展[j].材料导报,2001,15(03):4-6.

[3]杨滨，王锋，段先进.熔铸-原位反应喷射成形7075/tic复合材料的拉伸性能[j].金属学报,2001,37(03):311-314.