精加工(MAF)用于对DED生产的金属零件进行后处理。评估的参数是表面特性(直线度、粗糙度、微观结构和残余应力)和工艺输出变量(材料去除率、加工时间、切削力和比能)。结果表明,组合后处理链可以改善零件的形状误差和表面质量
摘要:铜具有很高的热导率,是现代航空航天推进系统中热应力部件冷却的关键材料。在此类应用中使用铜材料需要材料具有很高的强度和高温稳定性,这可以通过氧化物弥散强化的概念来实现。在这项研究中,我们展示了使用激光增材制造对两种高导电沉淀强化 Cu-Cr-Nb 合金进行氧化物强化。通过在行星磨机中进行机械合金化,将气雾化的 Cu-3.3Cr-0.5Nb 和 Cu-3.3Cr-1.5Nb (wt.%) 粉末材料用 Y 2 O 3 纳米颗粒装饰,然后通过激光粉末床熔合 (L-PBF) 的激光增材制造工艺进行固结。虽然可以制造出致密的强化和非强化合金样品 (>99.5%),但氧化物弥散强化合金还表现出均匀分布的富含钇和铬的氧化物纳米颗粒,以及所有受检合金中存在的 Cr 2 Nb 沉淀物。较高的铌含量导致维氏硬度适度增加约 10 HV0.3,而均匀分散的纳米级氧化物颗粒导致材料强度与非强化合金相比显著增加约 30 HV0.3。
约翰霍普金斯大学应用物理实验室 (APL) 正在通过增材制造来制造太空仪器,以满足特定的科学目标。一个例子是使用增材制造技术制造的电子准直器,它将搭载于欧洲航天局定于 2022 年发射的木星冰卫星探测器 (JUICE) 任务。准直器是有史以来第一个在 APL 制造并经过太空飞行认证的增材制造机械部件。通过使用金属增材技术,APL 团队实现了传统制造无法获得的复杂几何形状。这些复杂的准直器每个大约有四分之一大小,上面布满了数百个小孔,以球形聚焦排列组装而成。它们将粒子轨迹限制在仪器探测器的表面内。APL 研究和探索开发部与太空探索部门之间的广泛合作,使得飞行准直器在短短 2 年内就成功开发和认证。增材制造的创新能力将成为未来太空任务不可或缺的一部分。
1 菲律宾达沃雅典耀大学工程与建筑学院电子工程系,达沃市,8016 2 弗吉尼亚理工学院暨州立大学工程学院工程教育系,弗吉尼亚州布莱克斯堡,24061 3 巴丹半岛州立大学增材制造、先进材料和先进制造 (DR3AM) 中心/工业工程系设计、研究和推广,巴丹半岛州立大学,巴丹巴兰加市,2100 菲律宾 4 亚当森大学工程学院机械工程系,马尼拉 1000 菲律宾 5 凯斯西储大学工程学院大分子科学与工程系,俄亥俄州克利夫兰,44106 美美国田纳西州里奇 37830
我们报告了使用激光粉末床熔合 (LPBF) 对镍基高温合金金属基复合材料 (Ni-MMC) 进行增材制造 (AM) 的方法。通过高速搅拌机分簇和球磨原样 SiC 纳米线 (2 vol%) 和 Inconel 718 合金粉末来制备含纳米陶瓷的复合粉末,从而在 Inconel 颗粒表面产生均匀的 SiC 装饰。对打印样品的分析表明,SiC 纳米线在激光熔化过程中溶解,导致 Nb 和 Ti 基硅化物和碳化物纳米颗粒的原位形成。这些原位形成的纳米颗粒使 AM Inconel 718 的凝固微观结构更理想,打印缺陷(裂纹和孔隙)更少,晶粒尺寸略有细化。与未添加 SiC 的参考样品相比,打印的 Ni-MMC 的机械特性表明,硬度、屈服强度(增加 16%)和极限拉伸强度(σ UTS ,增加 12%)均显著增加。经过热处理后,与经过相同处理的未增强材料相比,相同的复合材料样品的 σ UTS 高 10%,同时总拉伸伸长率保持约 14%。我们认为,这种原位沉淀物形成为强化增材制造的高温材料提供了一种简单有效的方法,可用于能源和推进应用中日益恶劣的环境。
关于 NIT CALICUT 卡利卡特国立技术学院 (NITC) 是 2007 年 NIT 法案管辖的 31 所国家级重要机构之一,由印度政府全额资助。该学院最初成立于 1961 年,是一所地区工程学院 (REC),2002 年改组为国立技术学院。该学院提供工程、科学、技术和管理方面的学士、硕士和博士学位课程。通过与众多研究组织、学术机构和行业的积极合作,该学院在 NIT 体制下树立了新的运作风格。该学院目前提供 11 个本科课程和 30 个研究生课程以及工程、科学技术和管理等各个领域的博士学位课程;http://www.nitc.ac.in
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参考文献: • Gradl, P.、Tinker, D.、Park, A.、Mireles, P.、Garcia, M.、Wilkerson, R.、Mckinney, C. (2022)。“航空航天部件的稳健金属增材制造工艺选择与开发”。材料工程与性能杂志 (JMEP)。评论文章。 • Kerstens, F.、Cervone, A. 和 Gradl, P. (2021)。增材制造液体火箭发动机推力室的端到端流程评估。Acta Astronautica,182,454–465。https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2021.02.034 • AIAA 书籍:推进系统的金属增材制造,Gradl、Protz、Mireles、Garcia(未发布)9
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