热处理 热处理技术可用于改变纯金属和合金的性质。典型应用包括硬化和应力消除退火。热处理涉及以精确定义的间隔加热材料,然后冷却。根据技术的不同,可以使用多种不同的介质(如水、油、盐、保护气体或空气)进行冷却。可以对铝合金、钛和铜等多种材料进行热处理以提高其强度。我们配备了大型计算机控制炉,可运行全自动热处理循环 - 这些过程也可以实时记录。
研究了通过激光粉末定向能量沉积 (LP-DED) 制备的 Haynes 230 的微观结构和拉伸力学性能,沉积后在 900°C 至 1177°C 之间进行不同温度的热处理。采用扫描电子显微镜 (SEM) 进行微观结构分析,同时采用拉伸试验评估合金的室温力学性能。在沉积状态下,初始微观结构由细胞状 γ 和 M 6 C/M 23 C 6 碳化物组成。在 1177°C 下固溶 3 小时后,细胞区域似乎完全溶解。在沉积后热处理后,观察到碳化物沿晶粒边界以及晶粒内部沉淀和生长。在应力消除后在 1177°C 下固溶 3 小时可获得更好的延展性,对强度的影响微乎其微。关键词:激光粉末定向能量沉积、Haynes 230、微观结构、拉伸行为。
本研究旨在表征采用激光粉末定向能量沉积 (LP-DED) 和激光粉末床熔合 (L-PBF) 制造的 17-4 PH 不锈钢 (SS) 在非热处理和热处理条件下的微观结构和晶体织构。研究发现,非热处理的 LP-DED 17-4 PH SS 具有粗柱状铁素体晶粒,并以魏德曼铁素体晶粒为点缀,而 L-PBF 对应物具有非常细小且大多为等轴的铁素体晶粒以及板条马氏体。根据使用 Thermo-Calc 生成的相图,L-PBF 和 LP-DED 17-4 PH SS 样品获得了相同的应力释放 (SR) 温度。软件。CA-H1025 热处理之前的 SR 步骤导致织构弱化并略微细化了晶粒结构。未经热处理的L-PBF 17-4 PH SS样品具有强的立方体和γ纤维织构,而进行SR-CA-H1025热处理后织构转变为较弱的γ纤维组分。
Francesco Careri、Stano Imbrogno、Domenico Umbrello、Moataz M. Attallah、José Outeiro 等人。加工和热处理作为使用直接能量沉积制造的镍基高温合金结构的后处理策略。《制造工艺杂志》,2021 年,第 61 期,第 236-244 页。�10.1016/j.jmapro.2020.11.024�。�hal-03229886�
摘要:本研究采用定向能量沉积(DED)工艺在SCM420基体上沉积Fe-8Cr-3V-2Mo-2W工具钢粉末。本研究重点研究了沉积的Fe-8Cr-3V-2Mo-2W的力学性能以及热处理对其的影响。观察了沉积后热处理引起的沉积区域微观结构特征的变化。然后分析了热处理对力学性能的影响,并对沉积材料进行了硬度、磨损、冲击和拉伸试验。将这些性能与商用工具钢粉末M2沉积材料和渗碳试件的性能进行了比较。在沉积的Fe-8Cr-3V-2Mo-2W层中,通过后热处理获得了增加的马氏体相分数,并且碳化物析出量也增加了。这使得热处理后的硬度从48 HRc增加到62 HRc,耐磨性也显着提高。吸收的冲击能量从热处理前的 11 J 降低到热处理后的 6 J,但抗拉强度却从 607 MPa 大幅提高到 922 MPa。与 M2 沉积表面相比,Fe-8Cr-3V-2Mo-2W 沉积物的表面硬度降低了 3%,断裂韧性降低了 76%,但抗拉强度提高了 56%。与渗碳 SCM420 相比,Fe-8Cr-3V-2Mo-2W 沉积物的表面硬度和耐磨性提高了 3%,断裂韧性降低了 90%,抗拉强度提高了 5%。这项研究表明,与渗碳相比,通过 DED 进行的表面硬化可以表现出相似或更优异的机械性能。
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)
本课程论述了金属微观结构与性能之间的关系。课程包含 15 章。1 介绍性讲座。微观结构控制性能的方法。1 合金元素对钢结构和性能的影响。1 一般建筑用途的钢。合金化策略、强化机制、热处理、微观结构、性能。2 工具钢。合金化策略、强化机制、热处理、微观结构、性能、应用、缺陷。3 轴承钢、弹簧钢和钢丝。要求。合金化策略、强化机制、热处理、微观结构、性能、应用、缺陷。4 马氏体时效钢。合金化策略、强化机制、热处理、微观结构、性能、应用、缺陷。5 成形性优良的钢。深冲质量和 (DDQ) 钢和 1 EDDQ 钢,ELC 和 IF 路线之间的加工差异,纹理和 1 沉淀控制,使用性能。6 轨道钢 – 要求。合金化策略、强化机制、热处理、微观结构、性能、应用、缺陷。案例研究-
摘要:脱碳是材料表面在高温氧化环境中发生的一种不希望出现的碳损失现象。钢在热处理后的脱碳问题已被广泛研究和报道。然而,到目前为止,还没有关于增材制造零件脱碳的系统研究。电弧增材制造 (WAAM) 是一种生产大型工程零件的高效增材制造工艺。由于 WAAM 生产的零件通常尺寸较大,因此使用真空环境来防止脱碳并不总是可行的。因此,有必要研究 WAAM 生产零件的脱碳问题,尤其是在热处理工艺之后。本研究使用打印材料和在不同温度(800 ◦ C、850 ◦ C、900 ◦ C 和 950 ◦ C)下热处理不同时间(30 分钟、60 分钟和 90 分钟)的样品研究了 WAAM 生产的 ER70S-6 钢的脱碳情况。此外,使用 Thermo-Calc 计算软件进行数值模拟,以预测钢在热处理过程中的碳浓度分布。发现脱碳不仅发生在热处理样品中,而且发生在打印部件的表面上(尽管使用氩气进行保护)。发现脱碳深度随着热处理温度或持续时间的增加而增加。在最低温度 800 ◦ C 下仅热处理 30 分钟的部件具有约 200 µ m 的较大脱碳深度。对于相同的 30 分钟加热时间,温度从 150 ◦ C 升至 950 ◦ C,脱碳深度急剧增加 150% 至 500 µ m。这项研究很好地证明了需要进一步研究以控制或最大限度地减少脱碳,从而确保增材制造工程部件的质量和可靠性。
摘要:脱碳是材料表面在高温氧化环境中发生的一种不希望出现的碳损失现象。钢在热处理后的脱碳问题已被广泛研究和报道。然而,到目前为止,还没有关于增材制造零件脱碳的系统研究。电弧增材制造 (WAAM) 是一种生产大型工程零件的高效增材制造工艺。由于 WAAM 生产的零件通常尺寸较大,因此使用真空环境来防止脱碳并不总是可行的。因此,有必要研究 WAAM 生产零件的脱碳问题,尤其是在热处理工艺之后。本研究使用打印材料和在不同温度(800 ◦ C、850 ◦ C、900 ◦ C 和 950 ◦ C)下热处理不同时间(30 分钟、60 分钟和 90 分钟)的样品研究了 WAAM 生产的 ER70S-6 钢的脱碳情况。此外,使用 Thermo-Calc 计算软件进行数值模拟,以预测钢在热处理过程中的碳浓度分布。发现脱碳不仅发生在热处理样品中,而且发生在打印部件的表面上(尽管使用氩气进行保护)。发现脱碳深度随着热处理温度或持续时间的增加而增加。在最低温度 800 ◦ C 下仅热处理 30 分钟的部件具有约 200 µ m 的较大脱碳深度。对于相同的 30 分钟加热时间,温度从 150 ◦ C 升至 950 ◦ C,脱碳深度急剧增加 150% 至 500 µ m。这项研究很好地证明了需要进一步研究以控制或最大限度地减少脱碳,从而确保增材制造工程部件的质量和可靠性。
DED NASA HR-1 开发面临的挑战:化学和微观结构不均匀性 1. 沉积态合金表现出不同程度的化学偏析和微观结构梯度。 2. 锻造合金可以通过热/冷轧(或锻造)和热处理进行优化,以消除化学偏析和微观结构不均匀性 3. 但 AM 材料的微观结构只能通过热处理进行优化 4. 因此,开发适当的热处理对于 AM 合金开发的成功至关重要。 5