百十华章,薪火相传;矢志创新,逐梦前行。值此河海大学建校110周年之际,365英国上市官方网站特别推出“百十科创”系列专栏,聚焦学院本科生、研究生科创团队,以“科创案例分享+科研思维解码+学术品格养成”三位一体模式,搭建深度交流平台,让科创传承从“单向灌输”变为“双向奔赴”,真正激活学院内部的学生创新,持续培育具有家国情怀与国际视野的创新型人才梯队。
本期让我们走进《电弧增材和激光填丝增材铜合金微观组织及空蚀性能对比研究》项目,见证材料学子如何以科技为刃、以匠心为魂,在百十河海的沃土上续写创新传奇,为“材料报国”注入青春力量!
项目名称
电弧增材和激光填丝增材铜合金微观组织及空蚀性能对比研究
项目类别
2024年河海大学大学生创新创业训练计划(省级)
项目团队介绍
本团队彭春兰,王馨瑶,张艺纯,刘雨林都是来自金属材料工程,统一的背景为项目开展提供了有利的条件,其中我作为项目负责人负责项目的整体进展把控,实验,及材料书写。其中21级的张艺纯学姐有相关项目经验,为我们的项目开展在申报书的书写,人员分工等提供了有利帮助,而王馨瑶与刘雨林负责部分实验及报销材料的整理等。团队指导教师是365英国上市官方网站副教授宋亓宁,宋老师在铜合金腐蚀与空蚀方面有着丰富的项目经验,为项目的开展提供经费与指导等多方面的支持。
选题探索
增材制造工艺及参数的不同及后续热处理会导致铜合金组织转变过程和规律不同,因此可获得不同的微观组织,且力学性能上也会存在差异。通过对不同增材制造技术制造的铝青铜的微观组织,包括组成相的尺寸、成分、结构及分布等进行研究,并结合力学性能结果,包括硬度、强度(抗拉强度、屈服强度)、塑性等,建立微观组织与力学性能之间的内在关系,获得优化工艺参数,为实际增材制造技术制备螺旋桨提供理论指导。
基于螺旋桨的实际工况,即在海水中高速旋转工作而面临空蚀-腐蚀损伤问题,研究增材制造铜合金在海水中的腐蚀行为(选相腐蚀形态、腐蚀失重规律、腐蚀产物膜特征)以及空蚀行为(空蚀失重规律、空蚀-腐蚀交互作用、空蚀损伤变形特征)。结合微观组织、力学性能结果,建立微观组织/力学性能与增材制造铜合金空蚀-腐蚀行为之间的内在关联,为增材工艺优化以及铜合金组织调控以改善空蚀-腐蚀性能提供理论指导。
实践经历
1.对比研究WMAB、WTMAB、CMAB三种铜合金力学性能与微观组织的内在关联:制造工艺的不同会造成相种类、比例、尺寸及分布等有所不同,从而导致其力学性能上的差异。通过对比WMAB、WTMAB、CMAB三种铜合金力学性能(硬度、拉伸性能等),结合微观组织,可分析制造工艺对铜合金力学性能的影响机理。
2.对比研究WMAB、WTMAB、CMAB三种铜合金微观组织与空蚀-腐蚀行为之间的内在关联:通过增材制造工艺优化可进行铜合金微观组织调控,从而获得比铸态合金更优异的综合力学性能。而后续热处理也可改变材料组织,获得更优异的性能。通过对WMAB、WTMAB、CMAB的空蚀-腐蚀行为进行研究,总结分析微观组织、力学性能与选相腐蚀、空蚀损伤变形方式、空蚀-腐蚀交互作用之间的联系,是剖析增材制造铜合金微观组织与空蚀-腐蚀行为之间内在关联的关键。
成果展示
已投稿核心期刊论文1篇,目前已接收,并于2025年2月正式出版(靳振廷,宋亓宁,刘琪,彭春兰等,船舶螺旋桨用铜合金在不同pH值3.5% NaCl溶液中的浸泡腐蚀性能研究,中国腐蚀与防护学报已接收)。

审稿人:辛绍权