铝及其合金是工程应用最广泛的结构材料之一。传统的铝合金零件通过铸造、锻造和粉末冶金等方法制造，与这些传统制造过程相关的工具设备增加了制造成本和交付周期。3D打印技术由于为制造设计提供了丰富的自由度而广泛应用于工程零件的制造。现有3D打印技术中，选择性激光熔化（SLM）是发展最为广泛的方法之一。但是SLM工艺中的冶金缺陷如许多裂纹、球化和气孔导致只有有限数量的金属适合该种工艺，且具备满足要求的密度、微观结构和强度。 中南大学粉末冶金研究院李瑞迪研究员和新西兰奥克兰大学、中车工业研究院有限公司等单位合作通过对合金元素进行调控和热处理工艺的探索，发展了一种适用于SLM制备工艺，具有良好抗裂性和高强度Al-Mg-Si-Sc-Zr合金。相关论文以题为“Developing a high-strength Al-Mg-Si-Sc-Zr alloy for selective laser melting: crack-inhibiting and multiple strengthening mechanisms”于4月13日在金属材料顶级期刊《Acta Materialia》在线发表。 在该项工作中，研究人员设计了一系列Al-Mg（-Si）-Sc-Zr合金，并用雾化合金粉末进行3D打印制备。在没有Si元素的情况下，Al-xMg-0.2Sc-0.1Zr（x=1.5,3.0,6.0wt.%）合金在制备过程中均易发生热裂纹，平均裂纹密度随Mg含量的增加而增大。发现在Al-6Mg-0.2Sc-0.1Zr合金中加入1.3wt%的Si能够有效地抑制SLM过程中的热裂纹，同时细化制备合金的微结构，从而提高打印试样的力学性能。 图1：不同成分的打印样品晶粒尺寸和形貌EBSD分析结果：（a）1.5 wt%Mg，合金1；（b）3.0 wt%Mg，合金2；（c）6.0 wt%Mg，合金3；（d）6.0 wt%Mg+1.3 wt%Si，合金4。晶体学取向用倒极图（IPF）表示。 图2：Mg和Si元素对试样断裂行为的影响。（a）不同合金成分（合金1，合金2，合金3，合金4）的拉应力应变曲线。（b-e）合金1（b）、合金2（c）、合金3（d）、合金4（e）的断口SEM图像。 通过对合金成分的进一步微调，研究人员设计了一种新型合金Al-8.0Mg-1.3Si-0.5Mn-0.5Sc-0.3Zr。这种新合金具有明显的细化微观组织，由亚微米胞体和胞体中存在的共晶Al3（Sc，Zr）纳米粒子（2-15nm）和粒间Al-Mg2Si共晶（Mg2Si直径10-100nm）组成。打印试样中形成了高密度的层错和独特的9R相。试样的拉伸强度和延伸率分别达到497MPa和11%。经过时效处理后，试样的拉伸强度达到550MPa，塑性在8%～17%之间。除了固溶强化、晶界强化和纳米颗粒强化外，高密度层错也有助于强化。 图3：不同组分（a1-4）合金#4；（b1-4）合金#5的SLM打印样品的细晶区TEM图像：（a1-2）合金4的胞状结构；（a3-4）合金的柱状结构；（b1-5）合金（b2）的胞状结构是（b1）的暗场图像；（b3-4）合金的柱状组织#5；图（a2），（a4），（b2）和（b4）显示了晶间共晶组织；（b5）是SLM-printed Alloy#5细胞的干HAADF图像和主要元素（Al、Mg、Si、Sc、Mn和Zr）的相应EDX图谱。 图4：（a）SLM打印合金#5时效前后的拉伸应力应变曲线。曲线“#5”表示打印合金#5；曲线“#5-HT1”表示360℃时效8h的合金#5；曲线“#5-HT2”表示300℃时效8h的合金#5。（b）在合金#5-HT2断裂处拉伸试样的透射电镜显示具有高密度位错和SFs的变形组织。（c）沿[001]方向的变形亚晶中滑移带和滑移方向的HRTEM图像。（d）在（-100）面上用（c）图中标记区域的傅里叶逆变换图像显示出高密度位错。 这项研究成果通过在原有3D打印Al-Mg-Sc-Zr合金中添加Si元素，形成了精细打印微观组织，获得了无裂纹的打印合金成分。随后通过热处理时效工艺引入高密度层错并细化晶粒，开发出了一种具有低热裂敏感性和高强度的新型铝镁合金。这项工作提供了一种解决和消除SLM工艺中的冶金缺陷的铝镁合金成分设计方法和热处理工艺，推动了SLM制造技术的工程应用。

可以量产/n成果简介:有关资料显示，21世纪我国城市地下空间开发利用的广阔市场，我国将有20多座城市建设地铁，一般采用盾构掘进机施工，正在建设中的深圳地铁和南京地铁采用盾构掘进区间隧道；广州地铁2号线、上海地铁3号线、北京地铁5号线均采用的是盾构法施工。直径4-6m的地铁盾构的需求量约达40多台，铁路隧道有部分采用TBM掘进机，在这10年内直径8.6m的TBM掘进机需求量约为6台。水电隧道将有相当一部分采用TBM掘进机，直径4m的TBM掘进机的需求量约20台。其他城市管道的建设，直径1.5—5m的盾

航空航天器、飞机、导弹、火箭、超低温冷冻机、极寒冷地区工程机械和 高速列车等设备，在极低温度条件下运行时，对密封材料要求很高，一旦出现 密封效果不佳或不可靠情况，会出现严重后果，极端情况会造成机毁人亡等重 特大事故，形成严重的财产和人员损失。密封材料大多采用有机高分子材料， 在低温条件下，密封材料中分子热运动减少，分子链段会变得僵硬甚至冻住， 使之失去弹性，导致密封效果差甚至失去密封作用。因此密封材料应用于上述 设备和地域时，必须采用特殊制备的耐低温硅橡胶才能保证安全及设备的稳定 运行。这就要求密封材料必须具备优良的耐低温性能，使其具有耐低温稳定性， 才能达到相应的密封要求。 本研究开发的耐超低温有机硅密封胶，采用特殊原料和工艺，克服了传统 密封材料的弱点，使有机硅密封胶在-100℃以上时具有良好的密封性能。 

1. 痛点问题 液压往复密封作为航空液压系统的关键基础，其泄漏导致的液压系统减能或失效，轻则影响航空装备的完好率，重则造成飞行事故。关于往复密封的研究距今已有了80多年的历史，现该技术的理论模型和实验仿真等在低压、低速工况下的研究已较为成熟。然而近几年随着主机装配性能的不断提高，往复密封的研究也要往保证高压高速下密封性能和密封寿命的方向突破，高压高速的严苛工况给往复密封技术提出了更高的要求。 往复密封技术是涉及材料学、机械学、力学、摩擦学及传热学等多个学科的综合性密封技术，对于往复密封系统中的摩擦力和泄漏量等物理量的测量本身就有一定难度，在高压高速的工况下测量的难度会更大；不仅如此，想要控制系统内的高压，并且让活塞杆有较稳定的高速运动，在实现上也有技术难度；另外，高压高速的艰难工况会给密封系统带来较为严重的温升，由密封界面的摩擦导致的大量摩擦生热，只能通过活塞杆和实验缸体内的油液运走，所以对于这样的高压高温系统，必须要设计合理的冷却系统控制密封界面和实验缸体内的温度。 2. 解决方案 为了使实验装置能够成功模拟高压高速的恶劣工况，并解决在此工况下的测量难题，本发明提供一种高压高速往复密封实验测试平台的方案和结构设计，整套实验设备以实验缸体为核心，配套提供高速往复运动的驱动装置、进行系统降温的冷却装置，并且将实验缸体浮动式安装以准确地测得密封圈摩擦力。 本发明通过组合偏心轮、导杆、直线轴承等传动装置，形成了曲柄滑块机构，实现了活塞杆的往复高速运动，将直线轴承布置在缸体两侧，可以有效地平衡导杆传递给实验杆的力矩，同时可以通过设计偏心轮的转动惯量，平衡高速往复运动所带来的惯性冲击；将整个缸体浮动安装，并用力传感器将其与机架相连，实现了密封圈摩擦力的测量。

航空航天器、飞机、导弹、火箭、超低温冷冻机、极寒冷地区工程机械和高速列车等设备，在极低温度条件下运行时，对密封材料要求很高，一旦出现密封效果不佳或不可靠情况，会出现严重后果，极端情况会造成机毁人亡等重特大事故，形成严重的财产和人员损失。密封材料大多采用有机高分子材料，在低温条件下，密封材料中分子热运动减少，分子链段会变得僵硬甚至冻住，使之失去弹性，导致密封效果差甚至失去密封作用。因此密封材料应用于上述设备和地域时，必须采用特殊制备的耐低温硅橡胶才能保证安全及设备的稳定运行。这就要求密封材料必须具备

项目背景：1.加氢站超高压压缩机属于氢能基础建设领域核 心装备的核心零部件，密封件的密封性能和使用寿命对压缩机的 安全可靠性和效率等起到至关重要的作用，密封件的耐压性能、 自润滑特性与耐磨性能决定了压缩机的最高压力等级。2.超高压 氢气无油润滑密封的主要难点和技术瓶颈是：超高压、无油润滑、 超高压差气爆三个极限工况的叠加。超高压密封泄露率往往难以 保证，摩擦力大，造成温度超过使用极限，可导致密封部件快速 失效。氢气压缩机密封部件完全处在无油润滑状态下服役，对材 料的自润滑特性和耐磨性能提出严峻挑战，常规动密封材料摩擦 系数高且使用寿命短。超高压差气爆可导致密封材料内部气爆损 坏，导致极短时间内密封失效。 所需技术需求简要描述：1.在 90 MPa 氢气工况下，动密封 泄露率低于 0.4%；2.在 90 MPa 氢气工况下，动密封件使用寿命 超过 1000 h；3.在 90 MPa 氢气工况下，动密封件能适用于完全 无油润滑工况，能够保证油气隔离，不污染氢气。  对技术提供方的要求:1.具有国内固体润滑材料及密封材料 研发机构、橡胶材料研发机构，具备固体润滑材料、密封材料和 橡胶材料的研发设计能力；2.具备完善的样品成型及制作能力，拥有完善的产品分析、成型、测试、检测装备。 

本发明涉及一种透平机械密封进口旋流发生器，同轴的静子和转子之间形成逆旋腔，导流栅设置在逆旋腔内；逆旋腔沿工质流动方向依次分为渐扩段和渐缩段；逆旋腔的上游设置有齿尖诱导槽；齿尖诱导槽用于将泄漏流以特定径向偏转角进入逆旋腔，并与逆旋腔的渐扩段扩大延伸方向相匹配，该装置通过“压力能→轴向动能→逆旋动能”三级能量转换，突破了传统阻旋栅单一被动阻挡策略的局限性，提升周向流动的调控效果，强化密封流体激振抑制性能。

项目背景：大棒材是直径范围为φ70~200 圆钢，实现控温轧制是提高钢材性能、降低合金成本的重要手段。现代化棒材生产线上，根据工艺需要采用了不同的穿水冷却设备布置，以实现控轧控冷功能，但是大规格棒材因为冷却速度慢，水冷后内外温差过大，无法实现理想的控制轧制。开发新型的冷却工艺及配套装备，在不影响正常轧制效率前提下，实现大棒材的控制轧制是行业的难题与期待。关键工艺技术：控制轧制冷却：在精轧机组前置线外冷却装置，通过空冷时间的控制准确控制轧件在精轧机组内的轧制温度，最大限度第消除轧件内外的温度差，结合精轧机一定的变形量，使的φ70~200 圆钢获得较好的产品机械性能。轧后穿水：将终轧温度为 800~950℃的大规格棒材经过间断分布的水冷器，对钢材实现一定程度的加速冷却，同时减少表面快冷淬火组织深度，以达到提高钢材强度、塑性，改善韧性的目的，使钢材得到良好的综合性能。

对于钢角槽一类长材的表面防腐采用吹镀法热镀锌。存在高污染，产品质量差性价比低的问题。本技术利用机械除锈和环保热镀工艺，采用卧式溢流热镀方式，可热镀锌及其合金。自动化程度高、环保、高效，成本低，质量好。工艺流程如下：机械除锈-循环高压水洗-表面精整-氮气保护下感应加热-溢流卧式热镀-水冷-收线-包装。

、成果简介：（500字以内） 聚醚醚酮棒材具有耐高温、耐腐蚀、耐辐射、抗老化和机械性能优异等综合性能，其可以在250℃下使用，在电子、汽车、机械、航空航天、石油化工等工业领域具有广泛的应用，适于制作高精度，小批量的零部件，特别是我国高铁列车、大飞机计划等的启动，对聚醚醚酮棒材的需求较为迫切，飞机的许多数量较少的零部件需要聚醚醚酮棒材经过机械加工制造。其他领域如汽车、客车、电子等也是如此，许多关键零部件可以采用PEEK棒材通过机械加工等方法制造。目前国际市场对PEEK棒材的需求十分旺盛，