摘要:Ti6Al4V 合金具有高比机械性能、优异的耐腐蚀性和生物相容性等独特特性,是一种适用于各种工程应用的理想轻质结构金属。本文详细介绍了选择性激光熔化 Ti6Al4V 零件的机械性能,以及影响最终性能的主要加工和微观结构参数。通过将 Ti6Al4V 零件的微观结构特征与最终机械性能联系起来,提供基础知识,包括拉伸强度、拉伸应变、抗疲劳性、硬度和磨损性能。本文还对激光粉末床熔合与传统加工方法进行了比较。本文还批判性地讨论了成品 Ti6Al4V 零件中存在的缺陷及其对机械性能的影响。文献中的结果表明,当考虑植入物和航空航天应用标准的最低值时(例如 ASTM F136-13;ASTM F1108-14;AMS4930;AMS6932),典型的激光粉末床熔融 Ti6Al4V 拉伸性能(屈服强度 >900 MPa 和拉伸强度 >1000 MPa)是足够的。
我们展示了人类大脑细胞和纤维结构的第一张三维 (3D) 一致性图,结合了组织学、免疫组织化学和 7-T 定量磁共振成像 (MRI),涵盖两个个体标本。这些 3D 图整合了每个大脑大约 800 个显微镜切片的数据,显示了神经元和神经胶质细胞体、神经纤维和神经元间群以及超高场定量 MRI,所有这些都以 200 m 的比例与切片过程中获得的堆叠块面图像对齐。这些前所未有的 3D 多模态数据集可以不受任何限制地共享,并为联合研究大脑细胞和纤维结构、详细解剖图谱或 MRI 对比微观基础建模提供了独特的资源。
采用溶剂铸造法,以铁屑废料为填料,开发聚苯乙烯复合材料,旨在提高机械、晶体学和微观结构性能,以满足特定用途。根据 ASTM D638-10 标准进行拉伸试验。还进行了 X 射线衍射 (XRD) 分析和微观结构分析。杨氏模量随填料浓度 (0 – 15 wt%) 的增加而增加 (从 335.2 N/mm 2 增加到 1131.3 N/mm 2 ),断裂伸长率则反之亦然 (从 4.9 mm 增加到 1.6 mm)。XRD 显示,铁屑颗粒和聚苯乙烯基树脂 (PBR) 基质之间存在良好的结构相互作用。该复合材料分别结合了聚苯乙烯和铁屑的无定形和晶体性质。也没有观察到化学反应,但聚苯乙烯基体中形成了协同结构增强。微观结构分析表明,铁屑颗粒在聚苯乙烯基体中分散性良好,分布均匀;填料质量分数为15%的复合材料界面黏附性最好,颗粒-基体体系的混合比例适宜。
1 磁膜物理实验室,SSPA“白俄罗斯国家科学院科学与实用材料研究中心”,P. Brovki 街 19,220072 明斯克,白俄罗斯;fix.tatyana@gmail.com (TIZ);zheludkevich27@gmail.com (ALZ);ir23.by@gmail.com (IUR);bondruk625@gmail.com (AAB);katenickerd@gmail.com (EKZ);truhanov86@mail.ru (AVT) 2 南乌拉尔国立大学单晶生长实验室,列宁大街 76,454080 车里雅宾斯克,俄罗斯 3 联合核研究中心弗兰克中子物理实验室,Joliot-Curie 街 6,141980 杜布纳,俄罗斯; vershinina@nf.jinr.ru 4 杜布纳国立大学自然科学与工程科学学院,Universitetskaya Str. 19, 141980 Dubna,俄罗斯 5 白俄罗斯国立信息与无线电电子大学微纳米电子系,P. Brovki Str. 6, 220013 Minsk,白俄罗斯 6 东北大学资源环境系,沈阳市文化路 3-11 号 110819,中国;mg_dong@163.com 7 乌拉尔联邦大学物理与技术研究所,Mira Str. 19, 620002 Yekaterinburg,俄罗斯;mokhamed.khanfi@urfu.ru 8 核材料管理局,El Maadi,开罗 PO Box 530,埃及 9 伊斯拉大学理学院物理系,Al Hezam Road,安曼 1162,约旦; dr.mabualssayed@gmail.com 10 核医学研究系,医学研究与咨询学院,伊玛目阿卜杜拉赫曼·本·费萨尔大学,沙特阿拉伯达曼 31441 11 莫斯科谢切诺夫第一国立医科大学生物医学科技园,Bolshaya Pirogovskaya Str. 2/4,119991 莫斯科,俄罗斯;sil_m@mail.ru 12 国立科技大学 MISiS 电子材料技术系,列宁大街 4/1,119049 莫斯科,俄罗斯 * 通讯地址:dashachushkova@gmail.com (DIT);sv_truhanov@mail.ru (SVT);电话:+375-29-562-81-87 (DIT);+375-29-536-86-19 (SVT)
在开发用于耐热和抗蠕变合金的线材+电弧增材制造 (WAAM) 工艺时,结构由镍基高温合金 Inconel 718 (IN718) 和 Inconel 625 (IN625) 构建。在本文中,使用等离子转移电弧工艺在这两种高温合金中沉积壁结构。在光学和 SEM 下分析微观结构;两种合金均显示出具有长柱状晶粒的典型树枝状结构,合金之间差异不大。研究结果表明,结构包括合金元素的明显偏析,具有潜在的金属间相,例如合金中还发现了 Laves 相和 δ 相,这表明 Nb 和 Mo 在晶界和树枝状区域偏析明显更多。这些合金还经过了室温机械测试,此外,IN625 样品在固溶和时效处理后进行了测试。硬度测量表明,与固溶状态下的锻造合金相比,WAAM 工艺通常可使材料硬度增加约 10%。与沉积状态相比,IN625 的热处理样品硬度增加了约 6%。IN625 的伸长率显示出更大的值。总体而言,IN718 的强度高于 IN625,而伸长率较低。对两种合金及其文献中所述的最大 UTS 和 YS 值进行比较后发现,WAAM 制造的 IN718 和 IN625 在沉积状态下可达到最大 UTS 的一半多一点,无需后处理。在 IN625 中测试的热处理工艺略微缩小了 UTS 性能的差距 3.5%。
摘要:电子束定向能量沉积(EB-DED)是一种很有前途的制备大尺寸、完全致密和近净成形金属部件的制造工艺。然而,对于钛合金的 EB-DED 工艺了解有限。在本研究中,通过 EB-DED 制备了近 α 高温钛合金 Ti60(Ti-5.8Al-4Sn-4Zr-0.7Nb-1.5Ta-0.4Si)。研究了制备的合金的化学成分、微观结构、拉伸性能(室温和 600 ◦ C)和蠕变行为,并将其与传统锻造层状和双峰对应物进行了比较。结果表明,Al 和 Sn 的平均蒸发损失分别为 10.28% 和 5.01%。成品合金的微观结构以粗柱状晶粒、层状 α 和在 α / β 界面处析出的椭圆硅化物为特征。在拉伸性能方面,无论是在室温还是在 600 ◦ C 下,垂直试样的强度都低于水平试样,但延展性却高于水平试样。此外,在 600 ◦ C 和 150 MPa 条件下测量的 EB-DED Ti60 合金在 100 小时的拉伸蠕变应变在原有和沉积后的 STA 条件下小于 0.15%,符合变形 Ti60 合金的标准要求。EB-DED Ti60 合金的抗蠕变性能优于其变形双峰合金。
a 德国航空航天中心 (DLR) 工程热力学研究所,Pfaffenwaldring 38-40, 70 569 Stuttgart,德国 b 亥姆霍兹乌尔姆研究所 (HIU),Helmholtzstra ß e 11, 89 081,乌尔姆,德国 c 乌尔姆大学电化学研究所,Albert-Einstein-Allee 47, 89 081,乌尔姆,德国 d 日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA) 宇宙航行科学研究所,神奈川县相模原市中央区吉野台 3-1-1,邮编 252-5210,日本 e 高等研究研究生院 (SOKENDAI),神奈川县相模原市中央区吉野台 3-1-1,邮编 252-5210,日本 f 全球零排放研究中心,国家先进工业科学技术研究所 (AIST),日本茨城县筑波市梅园 1-1-1,邮编 305-8568 g 日本国家先进工业科学和技术研究所 (AIST) 能源保护研究所,日本茨城县筑波市梅园 1-1-1,邮编 305-8568 h 日本长冈工业大学材料科学与技术系,日本新泻县长冈市上富冈 1603-1,邮编 940-2188
摘要:本文评估了通过直接能量沉积 (DED) 粉末涂层翻新磨损的制动盘。使用中碳钢粉末涂覆铸铁盘。该钢的沉积直接在盘表面进行,或者在先前沉积不锈钢缓冲层之后进行。可以看出,尽管在盘与两种不同涂层(缓冲层和外层)之间的界面处形成了铸造微结构,但使用缓冲层可确保良好的涂层附着力。将涂层盘与两种不同的无铜商用摩擦材料进行测试,以评估其摩擦学性能。两种摩擦材料在涂层盘上滑动时测量到的摩擦系数、比磨损率和总排放量非常相似。这些摩擦学数据略高于未涂层盘获得的数据,这表明需要改进顶层涂层成分和表面处理才能获得更好的性能。
摘要:激光导向能量沉积(L-DED)的金属添加剂制造(AM)通常会导致沿构建方向形成纹理柱状晶粒,从而导致各向异性机械性能。这可能会对产品的预期应用产生负面影响。各向异性可以通过在L-DED过程中通过对超声(US辅助)的额外暴露来修改材料来消除各向异性。在本文中,由AISI H13(TLS Technik,Bitterfeld-Wolfen,Germany)工具钢制造了多轨样品,该工具是使用特殊设计的冷却系统的US辅助(28 kHz)L-DED工艺制造的。该研究还包括后处理后的退火和淬火,并通过对修饰钢进行回火热处理,从而导致性质保留,这是由硬度测量结果证实的。XRD分析用于测量晶胞的结构参数,并在两个方向上测量硬度特性:纵向和平行于沉积方向。发现,美国辅助L-DED使我们能够在两个印刷方向上获得具有相等大小的相干散射区域大小的各向同性结构,并减少材料中的残留应力。硬度的各向异性显着降低,在XY和XZ平面之间发现了636和640 HV。基于获得的硬度数据,应注意的是,此处研究的某些热处理也可能导致该性质各向异性的降低,类似于美国辅助效应。
1 华南理工大学机电与汽车工程学院,广州 510641;mewdlaser@scut.edu.cn (DW); 202020100649@mail.scut.edu.cn (HW); xjchan001@163.com (XC) 2 宁波大学冲击与安全工程教育部实验室,宁波 315211 3 攀钢集团研究院有限公司钒钛资源综合利用国家重点实验室,攀枝花 617000;ludong_1786@163.com (DL); cgvermouth2022@163.com (XL) 4 四川省先进金属材料增材制造工程技术研究中心,成都先进金属材料产业技术研究院有限公司,成都 610300,中国 * 通讯作者:liuyang1@nbu.edu.cn (YL); cjhan@scut.edu.cn (CH)