采用增材制造工艺生产的产品已引起工程、医疗保健和整个社会的高度关注。然而,人们对增材制造合金的失效知之甚少,尤其是大多数工程应用中常见的腐蚀和磨损。这种合金的随意和低效使用引发了人们对安全性、兼容性、可靠性、成本和消费者满意度的担忧。为了解决这些问题,我们根据已发表的文献研究了通过增材制造制造的合金最常见的失效模式——腐蚀和磨损的机制。研究发现,加工条件对合金的微观结构以及耐腐蚀和耐磨性有着深远的影响。由于层状结构,腐蚀和磨损的起始和发展都表现出各向异性行为。本综述的见解可作为最先进技术的参考,并有助于开发未来具有更好耐腐蚀和耐磨性能的增材制造合金。[DOI:10.1115/1.4050503]
铝和铝合金在各种顶级工业领域有着广泛的应用。从航空航天工业发展开始(自19世纪以来),铝合金因其重量轻、机械强度高、耐腐蚀性好等特点,开始用于制造飞行器部件(例如飞艇)。自20世纪初以来,铝也被用于制造飞机部件,例如:发动机壳体、气缸体和航空发动机的其他部件[1-3]。在同一时期,铝合金首次进行了热处理,这在当时是一项了不起的技术进步,后来导致铝在航空航天工程中的大量使用,铝合金成为这些顶级工业中使用最广泛的材料。铝合金按主要合金元素分类,包括 8 个系列的合金,如表所示。1,其中提到它们是否可热处理,以及机械强度 [4]。1xxx、3xxx 和 5xxx 系列的合金不可热处理。2xxx、6xxx 和 7xxx 系列的合金可热处理。4xxx 系列铝合金
已经进行了利用磷酸盐抑制剂控制不锈钢合金腐蚀速率的研究。腐蚀速率测量方法为恒电位极化法,试验金属为201、304不锈钢,腐蚀介质为3.5%NaCl。本研究的目的是确定磷酸盐控制测试金属腐蚀速率的最佳条件。本研究使用独立变量,即磷酸盐浓度(50、100、200、300、400、500 ppm)和工作电极(不锈钢 304 和不锈钢 201)。研究结果表明,对201不锈钢和304不锈钢的最佳缓蚀效率出现在100 ppm浓度下,分别为89.68%和94.03%,腐蚀速率分别降低0.022132 mpy和0.045694 mpy。
gators 仅包括单一温度数据(例如室温),而不包括时间相关曲线(例如应力-应变、疲劳或蠕变),则不包括数据。此类调查通常记录趋势
需求:•介电层带隙能大于底物(〜10 k b t或更多)•〜1至〜100 nm的厚度可变厚度•高度绝缘材料具有低意外掺杂浓度的高度绝缘材料•高质量的界面无陷阱和缺陷
关于日本结构钛 (Ti) 合金的研究和开发趋势,本文回顾了过去和现在的情况,并提出了我们对未来战略的想法。作为变形加工和微观结构控制的基本研究政策,有必要通过数据科学方法促进研究和开发的“回顾”,以确定不依赖于经验规则的最佳工艺条件和微观结构形成。此外,合金/微观结构/机械性能的优化设计作为一种“改变游戏规则的方法”,例如专注于非平衡相(马氏体、欧米茄相)或尚未开发用于结构部件应用的 Ti 合金中的杂质添加,被列为创新研究方向。与钢相比,钛的历史非常短,因此它仍然具有巨大的潜力。
• 在测量方面,开发之初讨论的测量方法(如称重传感器)与环境测试(热、振动和冲击)的限制不兼容。新的解决方案(如带有应变计的拉杆仪表)已经实施,并将在资格认证活动期间使用。这种仪表化的拉杆将以 FM 的形式出售。• 经过大量研究,机械和热裕度确保在任何情况下,Trigger 都能正常触发。• 全聚酰亚胺加热器能够在高温和高密度功率下短时间运行,而不会出现明显性能下降。当应用需要非常短时间使用时,它允许全聚酰亚胺加热器以高于 ECSS 标准中指示的功率密度使用。
线弧添加剂制造是一种近网状处理技术,可允许对大型和定制的金属零件的成本效益。在电弧添加剂制造中处理铝的处理非常具有挑战性,尤其是在孔隙率方面。在目前的工作中,研究了AW4043/ALSI5(wt%)的线弧添加剂制造中的孔隙行为,并开发了后处理方法。已经观察到,随着屏蔽气体流量的增加,铝零件的孔隙率也增加了,由于熔体池通过强制对流迅速固化而增加。更高的对流率似乎限制了气体夹杂物的逃脱。此外,从熔体池逸出的气体夹杂物在每个沉积层的表面上留出空腔。过程摄像机成像用于监测这些空腔以形成有关部分孔隙率的形成。观测值是由计算流体动力学模拟支持的,这些模拟表明,气流与线弧添加剂制造制造的铝制零件的孔隙率相关。由于较低的气体流速导致对流冷却的减少,因此熔体池在更长的时间内保持液体,从而使孔逸出更长的时间,从而降低了孔隙度。基于这些调查,提出了一种监视方法。
具有竹节粒结构、顶部覆盖 Al 3 Ti 层并以 W 柱终止的 Al(Cu) 细线是 Si 集成电路中越来越常见的一类互连线。这些线易受跨晶电迁移引起的故障影响。电迁移引起的应力演变可以用一维扩散-漂移方程建模,该方程的解需要了解传输参数。通过开发和执行使用在氧化 Si 基板上制造的单晶 Al 互连线的实验,明确地确定了 Al 中 Al 和 Cu 的跨晶扩散和电迁移特性。在顶部覆盖多晶 Al 3 Ti 覆盖层的钝化 Al 单晶线(2.0 μm 宽,0.4 μm 厚)上进行了加速电迁移寿命测试。覆盖层由 Al 与 Ti 覆盖层的反应形成。电迁移引起失效的激活能确定为 0.94±0.05 eV。以前对没有 Al 3 Ti 覆盖层的 Al 单晶的研究得出的激活能为 0.98±0.2 eV,寿命相似。结论是,Al 3 Ti 覆盖层不会影响跨晶电迁移的动力学和机制。此外,这些结果表明,单晶 Al 互连线电迁移引起失效的限速机制不是扩散,或者令人惊讶的是,Al 沿 Al/Al 3 Ti 界面的扩散率大约等于或低于 Al 沿 Al/AlO 界面的扩散率。还通过实验研究了 Cu 在单晶 Al 线中的扩散和电迁移特性。测试结构由平行线(5.0 μm 宽,0.4 μm 厚)组成,交替线终止于共用接触垫。铜被局部添加到所有线的相同区域,并通过分析 Cu 的浓度分布来表征温度和电流密度的影响
