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對稀土合金磁性材料的電磁輸運特性、變磁性轉(zhuǎn)變、自旋重定向及 其與之相關的結構相變等行為進行深入的實驗研究，重點關注其中 介觀尺度磁疇結構、相分離現(xiàn)象以及微觀電子結構等的衍變規(guī)律、 以及它們與宏觀電磁現(xiàn)象的關聯(lián)效應，深入理解稀土元素在其中發(fā) 揮的重要作用以及稀土合金材料的磁性作用機制，探究4f—3d電子 的相互作用機理，以達到探尋其微觀物理本質(zhì)的目的；在此基礎上 ，進一步研究該類材料中的磁熱效應，為磁制冷技術的推廣與應用 提供可靠的實驗數(shù)據(jù)支持。 該項目的研究對象為先進功能材料，對于改善生活環(huán)境和節(jié)能減排 都具有一定的現(xiàn)實意義。 該項目已獲上海市自然基金項目立項支持。

本發(fā)明公開了一種具有優(yōu)良磁性能的FeTbBSi系非晶合金及其制備方法。 該系非晶合金的化學分子式為Fe100-x-y-zTbxBySiz，其中x、y和z分別為Tb元素、 B元素和Si元素的原子百分數(shù)，100-x-y-z為Fe元素的原子百分數(shù)，1≤x≤25， 20≤y≤25，0≤z≤10。該合金的制備方法如下：將工業(yè)純金屬原料以及FeB合 金按合金配方配料，采用磁懸浮感應熔煉成母合金，然后用單輥甩帶法制得非 晶薄帶。本發(fā)明鐵基非晶合金具有高的磁致伸縮系數(shù)，軟磁性能優(yōu)良，同時成 分簡單，并擁有良好非晶形成能力。本發(fā)明的FeTbBSi系非晶合金可以廣泛應 用于結構材料和軟磁材料等方面。

本發(fā)明公開了一種生產(chǎn)非晶納米晶軟磁材料的冷卻輥裝置。它主要包括：輥基體、輥套、第一蓋板、主軸和第二蓋板，主軸上設有輥基體，輥基體外圓側(cè)設有輥套，輥基體兩側(cè)分別設有兩個蓋板，并且通過輥套相連，兩個蓋板外周邊設有與輥套相配合的凸環(huán)，輥基體外圓中心區(qū)域設有環(huán)形凸臺，輥套內(nèi)表面中心區(qū)域排布有螺旋形水槽，螺旋形水槽端面與輥基體的凸臺外圓面貼合形成螺旋形冷卻水流動通道，輥套內(nèi)表面外側(cè)與兩個蓋板以及輥基體外圓面共同圍成左右兩個對稱的階梯狀環(huán)形等間距冷卻水流動通道。本發(fā)明冷卻輥的水道結構設置有助于實現(xiàn)輥套與非晶帶材接觸區(qū)域內(nèi)的溫度場分布均勻化，從而改善非晶寬帶制品由于冷卻不均勻而產(chǎn)生的一系列缺陷。

本發(fā)明公開了一種高強度導電銅 -稀土合金材料及其制備工藝， 合金各 成分的按質(zhì)量比為：銅：鉻：釹為 97.6-98.8：0.4-1.1：0.02-0.08.本發(fā)明制 備工藝包括合金的熔鑄工藝、合金熔鑄后的處理工藝，合金熔鑄后的處理 工藝中直接對合金鑄錠冷軋，再進行時效處理。本發(fā)明所述制備工藝在合 金熔鑄時，直接添加純金屬 Cr 顆粒，澆鑄溫度為 1100℃-1250℃。 本發(fā)明合金材料具有

（1）研發(fā)了系列新型高強高韌鑄造輕合金材料，支撐了復雜鑄件性能提升。 1）研發(fā)出一種新型高強韌鋁硅合金。開發(fā)出一種新型高強韌鋁硅合金及其制備方法；提出一種混合稀土和Sr元素的復合變質(zhì)方法，縮小枝晶間距并細化共晶硅；研究出合適的熱處理制度；闡明了變質(zhì)劑組成與含量對變質(zhì)效果的影響規(guī)律，基于此顯著提高了鋁硅合金的綜合力學性能。有效解決了現(xiàn)有鋁合金鑄件易發(fā)生的裂紋、伸長率低、屈服強度不達標等缺陷和問題。 2）研發(fā)出一種低成本高強耐熱稀土鎂合金。開發(fā)出一種添加低成本混合稀土的新型多元稀土鎂合金材料；揭示了混合稀土對鎂合金相變規(guī)律的影響機制；研究出準晶增強稀土鎂合金的高溫固溶T6熱處理工藝；開發(fā)出兼具優(yōu)良的室溫與高溫力學性能的低成本稀土鎂合金；解決了現(xiàn)有鎂合金鑄件易產(chǎn)生冷隔、強度低、韌性差等問題。 3）研發(fā)出一種新型高強韌鈦合金。開發(fā)出一種α+β型雙相高強高韌鈦合金，揭示了合金在凝固-熱等靜壓-熱處理過程中微觀組織的演變規(guī)律；研究出調(diào)控相組成及相形態(tài)的雙級固溶時效熱處理制度，形成了以等軸和籃網(wǎng)為主要特征的基體組織，使合金的強度和韌性同步提升。解決了現(xiàn)有鑄造鈦合金強度和韌性偏低、鑄造成形性差等問題。 （2）研發(fā)了鑄造全流程模擬仿真系統(tǒng)，提出了高效的單件化鑄造數(shù)值模擬方法，實現(xiàn)了高性能復雜鑄件的數(shù)字化工藝設計。 1）提出了一種鑄造原輔材料熱物性參數(shù)高精度求解方法。提出了基于實驗測溫與數(shù)值模擬反求的熱物性參數(shù)求解方法，實現(xiàn)了面向數(shù)值模擬的熱物性參數(shù)高精度求解；建立了反熱傳導法求解鑄件/鑄型界面換熱系數(shù)的數(shù)學模型,降低了界面關鍵參數(shù)求解誤差；研發(fā)了高精高效的熱物性參數(shù)反求平臺-華鑄PIS，創(chuàng)建了鑄造原輔材料高精度熱物性參數(shù)數(shù)據(jù)庫。 2）研發(fā)了鑄造合金熔煉-復雜鑄件充型凝固-熱處理的鑄造多物理場全流程高效模擬平臺。建立了電磁、速度、壓強、濃度、溫度的多物理場耦合數(shù)學模型，自主研發(fā)了從鑄造合金熔煉到復雜鑄件充型凝固到熱處理的鑄造全流程模擬仿真平臺，為鑄造工藝優(yōu)化提供了工具；提出一種數(shù)據(jù)內(nèi)存動態(tài)自適應劃分技術，解決了SOLA流動場求解數(shù)據(jù)耦合干擾難題，實現(xiàn)了大規(guī)模鑄造流動場模擬問題的并行高效求解。 3）提出縮孔縮松缺陷定量預測與單件化模擬工藝優(yōu)化方法。提出雙高分配原則縮孔縮松預測模型，解決了復雜鑄件縮孔縮松高精度預測難題；提出了針對高性能復雜鑄件不同批次的單個鑄件模擬方法，建立關鍵工藝參數(shù)波動對典型缺陷的多元回歸關系模型，實現(xiàn)了基于單件化模擬仿真的高性能復雜鑄件缺陷控制與工藝優(yōu)化。 （3）建立了鑄件生產(chǎn)全生命周期的單件化柔性化質(zhì)量管理模型，實現(xiàn)了高性能復雜鑄件質(zhì)量問題的單件化、全過程、全要素溯源。 1）創(chuàng)建了基于PLM理論和TQM理論的鑄件單件化管理模型。基于產(chǎn)品全生命周期PLM理念以及多智能體技術，構建了鑄造串并聯(lián)多工位單件化的缺陷溯源模型；建立鑄件單件及作業(yè)過程信息模型和組批、混批、拆批模式下單件自動生成、感知、標記、進度跟蹤的控制機制，實現(xiàn)高性能復雜鑄件單件化缺陷溯源。 2）創(chuàng)建了支持業(yè)務即時重構的參數(shù)配置式多維度鑄造柔性化管理模型。創(chuàng)建了支持鑄造數(shù)字化管理系統(tǒng)業(yè)務即時重構的參數(shù)配置式多維度鑄造柔性化管理模型，解決了剛性管理系統(tǒng)可重用性低、應變能力弱和實施周期長的難題，支撐不同領域不同類型鑄造企業(yè)隨環(huán)境變化、自身發(fā)展等柔性進行的組織變革、流程變更和管理改善，實現(xiàn)了企業(yè)按需柔性化管理。 3）創(chuàng)建了基于TLBO\GA\BSA元啟發(fā)式算法優(yōu)化理論的鑄造智能化管理模型。創(chuàng)建基于改進性教與學算法（TLBO）、遺傳算法（GA）、回溯搜索算法（BSA）等元啟發(fā)式算法優(yōu)化理論的鑄造智能化管理模型和技術，解決了鑄件異步熱工序組爐復雜條件下工序生產(chǎn)調(diào)度IPPS組合優(yōu)化難題，實現(xiàn)了系統(tǒng)智能決策管理以及多品種大容量鑄件高效生產(chǎn)。

非晶合金（又稱金屬玻璃）是一種結構/功能一體化新型金屬材料，被譽為繼鋼鐵、塑料之后的第三次材料工業(yè)革命性材料。非晶合金因其特殊的原子結構（長程無序）而擁有一系列獨特的性能，如非晶合金是地球上最強和最耐腐蝕的金屬材料；非晶合金具有高耐磨性能以及優(yōu)異催化降解性能等。非晶合金及其衍生產(chǎn)品（粉末、涂層、催化劑）在海洋工業(yè)、石油化工、3D打印、水處理等行業(yè)具有非常廣泛的應用前景。利用所團隊研發(fā)的非晶合金粉末，可通過堆焊、激光、熱噴涂等技術制備不同高性能非晶涂層，能賦予零部件防腐蝕、耐磨損、抗疲勞、抗沖擊、防腐蝕等優(yōu)異性能，極大延長使用壽命。

開發(fā)了一種制備大尺寸塊體非晶合金的方法，利用該技術方法還可以制備非晶合金基復合材料。該項技術已經(jīng)獲得授權國家發(fā)明專利 2 項。產(chǎn)品性能、指標大尺寸塊體非晶合金或非晶合金基復合材料產(chǎn)品非晶一致性好、尺寸大，理論上可以做到任意尺寸，目前可以做到 500mm×300mm×300mm。適用范圍、市場前景塊體非晶合金具有超強、超硬、耐腐蝕等優(yōu)點，而且可用于制備塊體納米晶材料，但目前制備尺寸受到限制。本成果的目標產(chǎn)品適用于生產(chǎn)、應用超強、超硬金屬材料的企業(yè)

本技術利用微噴射粘結3D打印技術將鎢粉和非晶合金粉末制成預壓坯，將預壓坯進行加熱抽真空，采用熱等靜壓進行熱壓成形，制備出鎢顆粒體積分數(shù)高、非晶合金基體為完全非晶態(tài)結構且力學性能好的復合材料。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 非晶合金因其獨特的非晶態(tài)結構，具有明顯優(yōu)于傳統(tǒng)晶態(tài)合金的力學、物理和化學性能，如高強度，良好的耐磨性和耐腐蝕性等性能，但是非晶合金最大的的缺陷是缺乏宏觀室溫塑性，僅表現(xiàn)出極小的塑性變形能力。在非晶合金中添加晶體鎢，既能增加材料密度，也可以在非晶基復合材料的塑性變形過程中誘發(fā)非晶基體中多剪切帶的萌生和擴展，保證相應的非晶基復合材料具有高強度、剪切“自銳性”等特性，同時又增加塑性與韌性，使其應用范圍更加廣泛。粉末冶金可以突破尺寸和形狀限制，相比傳統(tǒng)制備方法具有眾多有益效果，但是金屬鎢與非晶合金的密度差異顯著，通過直接球磨混粉的方式很難將兩種粉末混合均勻。 本技術利用微噴射粘結3D打印技術將鎢粉和非晶合金粉末制成預壓坯，將預壓坯進行加熱抽真空，采用熱等靜壓進行熱壓成形，制備出鎢顆粒體積分數(shù)高、非晶合金基體為完全非晶態(tài)結構且力學性能好的復合材料。項目旨在得到一種大尺寸、外加高含量且能均勻分布的小顆粒韌性相非晶基復合材料的制備方法。對于制備粉末密度差異大的其他復合材料同樣具有重要的指導意義。

霧化噴射沉積成形技術近年來被廣泛用于研究和發(fā)展高性能的快速凝固材料。該技術最突出的創(chuàng)新點在于，將液態(tài)金屬的霧化和霧化熔滴的沉積自然地結合在一起，是一種短流程快速凝固體材料制備新技術。噴射沉積成形塊體致密件的形成，是在特定條件下的凝固過程。其基本特點是在沉積表面形成一層極薄的液膜，塊體致密件的形成則是這一液膜不斷凝固、推進的過程。在多年研究噴射成形技術的基礎上，楊濱教授及其課題組成員近年利用噴射沉積成形技術成功地制備出了最大直徑為380mm、最大厚度12～13mm的La62Al15.7(Cu, Ni)22.3大塊非晶合金，這是國際上迄今報導的最大尺寸的鑭基非晶合金樣品。DSC測試結果表明，沉積態(tài)La62Al15.7(Cu, Ni)22.3非晶合金的過冷液相區(qū)寬度DTx和約化玻璃轉(zhuǎn)變溫度Trg均高于單輥旋轉(zhuǎn)熔體快淬或銅模鑄造法制備的同成分非晶合金。 已獲得中國發(fā)明專利，楊濱，劉宗峰，張勇，張濟山，陳國良，一種噴射沉積成形制備鑭基大塊非晶合金的方法，專利號：ZL200510086239.6。“高熔點高合金化材料快速凝固氣霧化制備技術”，獲中國有色金屬工業(yè)科學技術獎一等獎（2003.12）。

本發(fā)明公開了一種非晶合金零件的快速成形方法，包括首先對 電磁成形系統(tǒng)中的電容器充電，然后采用電脈沖放電對非晶合金進行 快速升溫使其溫度升至過冷液態(tài)溫度，在溫度達到設定溫度停止電脈 ·549·沖放電，同時使所述電磁成形系統(tǒng)的電容器放電，產(chǎn)生電磁力并驅(qū)動 過冷液態(tài)的非晶合金變形至模具中，即可實現(xiàn)非晶合金零件的快速成 形。本發(fā)明還公開了利用上述方法所制備的非晶合金零件。本發(fā)明通 過對熱塑性成形過程中的加熱方式、成形驅(qū)動方式