图 8 – 样品的扫描电子显微镜图像:a) HSLA 成品;b) 含 0.66 wt.% SiC 的 HSLA;c) 和 d) 无 SiC 和 SiC 的能谱和化学成分
Hoeganaes 公司新泽西州辛纳明森 08077 摘要 汽车行业的设计师利用双相 (DP) 钢在碰撞过程中吸收大量能量的能力,从而提高驾驶员和乘客的安全性。车辆底盘上可从使用它们中受益的位置通常由撞击期间需要吸收的能量决定。考虑到这些能量吸收性能要求,设计了一种名为自由烧结低合金 (FSLA) 的 DP 钢,用于金属粘合剂喷射打印 (BJT),并应用于 BJT 和激光粉末床熔合 (PBF-LB),以将增材制造 (AM) 的使用扩展到这些应用中。之前的论文 [1-5] 证明了这种 DP 合金的多功能性,其中设计了多种热处理来提供所需的微观结构控制,以满足锻造 DP 低合金钢的广泛机械性能。结果表明,转变产物的比例可以从几乎全是铁素体变为由高百分比的贝氏体和/或马氏体以及少量铁素体组成。本文研究了原始 FSLA 的变体 FSLA 改进型 (FSLA Mod) 的冲击能量与经过几种热处理形成的微观结构的关系。研究重点关注微观结构的变化和由此产生的断裂表面与各自冲击能量的关系。此信息可用于设计适当的热处理,以产生正确的微观结构,满足多种应用对机械性能的需求。简介 DP 钢是一种用途广泛的先进高强度钢 (AHSS),通过热处理定制其微观结构,能够拥有各种机械性能。双相微观结构是通过在相图的两相 + (铁素体 + 奥氏体)区域对这些低碳钢进行临界退火并以预定速率冷却而产生的。
大多数反应器中不同的金属焊缝是低合金钢零件和不锈钢管道之间的连接。造成不同金属焊接接头材料特性差异引起的残余应力造成的原发性水应力腐蚀破裂(PWSCC)损害很高。在世界范围内报告了许多事故,例如由于PWSCC引起的放射性冷却液泄漏,对核安全构成了巨大威胁。这项研究的目的是通过使用由金属3D印刷制造的功能分级材料(FGM)代替现有的不同金属零件来从根本上清除不同的金属焊缝的技术,该焊接由低合金钢和高质量不锈钢制成。进行了粉末的产生,混合比计算和金属3D打印,以制造低合金钢钢钢FGM,以及对FGM的热膨胀(CTE)测量的微结构分析,机械性能和系数。结果,观察到,随着FGM中的奥氏体含量的增加,CTE倾向于增加。FGM中热膨胀系数的逐渐变化表明,使用3D打印的添加剂制造可有效防止其整个层的热膨胀性能突然变化。关键字:功能分级材料(FGM); PWSCC; 3D打印;反应堆;热膨胀系数(CTE)
• 在容器的第二层和所有外层上都创建了小排气口,而不会牺牲结构的机械完整性。 • 通过最内层缓解的氢气将通过排气口,并且几乎不会积聚压力,因此外部低合金钢壳上的氢脆效应被最小化。
查尔姆斯理工大学摘要:尽管激光粉末床熔合 (LB-PBF) 作为一种增材制造技术具有突出地位,但获准用于该工艺的合金数量仍然有限。在传统制造中,铁合金是最常见的合金组,主要由普通碳钢和低合金钢组成。然而,在 LB-PBF 中,铁合金的生产仅限于少数奥氏体/沉淀硬化不锈钢和工具钢。普通碳钢和低合金钢的缺乏源于碳在加工过程中的负面影响,这会促进成品材料内开裂缺陷的形成。因此,为了扩大 LB-PBF 的机会,必须了解如何加工这些含碳铁合金。本研究探讨了各种普通碳钢(0.06 至 1.1 wt.% C)和低合金钢(4130、4140、4340 和 8620)的 LB-PBF 加工性能和微观结构。微观结构分析发现,成品试样由回火马氏体组成,这种回火马氏体是由于 LB-PBF 过程中的初始快速冷却和随后的固有热处理而形成的。此外,在 C 含量≥0.75 wt.% 的合金中观察到残余奥氏体的存在,这是由于马氏体转变温度降低,导致冷却至室温时部分奥氏体未转变。就缺陷而言,成品试样内的孔隙率可能与所选的体积能量密度 (VED) 和合金的碳含量有关。在低 VED 下,试样含有与未熔合孔隙有关的大而不规则的孔隙,而在高 VED 下,试样含有与小孔隙有关的圆形中等大小的孔隙。就碳含量而言,发现增加碳量可减少低 VED 下的未熔合孔隙的数量,而增加高 VED 下的小孔隙的数量。未熔合孔隙的减少是由于熔池的润湿性和流动性改善,而小孔隙的增加是由于碳含量较高导致熔池深度增加。除了孔隙之外,在一些普通碳钢和低合金钢中还观察到冷裂纹,形成于硬度超过某些阈值的试样中:Fe-C 合金为 ≥425 HV,4140 合金为 >460 HV,4340 合金为 >500 HV。增加 VED 或激光功率会降低样品硬度,因为这两个因素都会增强 LB-PBF 的固有热处理。这意味着如果使用足够大的 VED 或激光功率,就可以避免(某些合金中的)开裂。碳含量还会影响成品样品的硬度,从而影响开裂敏感性,这一发现解释了为什么低碳合金(<0.43 wt.% C)在任何测试的 VED 下都不会出现开裂,而高碳合金(≥0.75 wt.% C)会在任何测试的 VED 下出现开裂。% C) 在每次测试的 VED 中都出现开裂。利用这些发现,建立了加工窗口,无需预热构建板即可生产出高密度 (>99.8%)、无缺陷的普通碳钢和低合金钢样品。
随着服务经验的增加和焊件测试数据的不断产生,委员会要求对上述指南进行修订和更新,以考虑这些新信息,同时仍保持焊缝的基本完整性,而不会提出可能对成本产生不利影响的过高要求。本报告 SSC-245,“船体结构中普通、中、高强度、低合金钢焊件无损检测解释指南”,构成了修订和合并指南。用户请注意,本指南不是标准,他们应遵循当前适用于其特定应用的适当法规、规则或标准。
对裂纹尖端的氢浓度分布进行了初步分析,以此为基础建立更严格的模型,从而预测裂纹扩展动力学。其显著特点是使用边界拟合坐标法进行数值分析,并在裂纹尖端和裂纹壁采用通量边界条件。在此开发阶段,已采用应力状态的简单解析表达式。使用极限情况,边界拟合坐标法已显示可得出与边界积分和有限元法相当的结果。将恒定浓度和通量边界条件对裂纹尖端氢分布的预测进行比较,表明后者应适用于低合金钢,但由于晶格扩散率低得多,因此对于面心立方晶格可以获得等效结果。