摘要:非晶态金属 (AM),特别是非晶态铁磁金属,被认为是一种令人满意的磁性材料,可用于开发高效、高功率密度的电磁设备,例如电机和变压器,这得益于其各种优点,例如合理的低功耗和中高频下的非常高的磁导率。然而,这些材料的特性尚未得到全面研究,这限制了其在具有通常具有旋转和非正弦特征的磁通密度的高性能电机中的应用前景。在不同磁化下对 AM 进行适当的表征是将这些材料用于电机的基础之一。本文旨在广泛概述在存在各种磁化模式(特别是旋转磁化)的情况下的 AM 特性测量技术,以及用于先进电机设计和分析的 AM 特性建模方法。还讨论了可能的未来研究任务,以进一步改进 AM 应用。
[研究背景] 在当今的超老龄化社会中,因疾病或受伤而患有骨骼和关节疾病的人数增加正在成为一个问题,对于植入体内进行治疗的生物材料的需求日益增加。金属材料具有强度与延展性优异的平衡性,且机械可靠性高,因此被广泛用作必须支撑大负荷的骨替代植入物。 植入物需要具有优异的耐磨性和耐腐蚀性。但由于它是一种高强度的金属材料,其力学性能一般与柔韧的活骨有显著差异,而且其特别高的杨氏模量是有问题的。当植入物的杨氏模量远高于骨骼时,大部分力会施加在植入物上而不是周围的骨骼上(这种现象称为应力屏蔽),这会导致骨质萎缩、骨矿物质密度降低和骨折风险增加。因此,近年来,需要开发具有与活骨相当的低杨氏模量的新型金属材料。 临床上最常用的生物医学金属材料是价格低廉的不锈钢SUS316L、耐磨性优良的CoCr合金、杨氏模量相对较低的Ti(钛)合金。然而,不锈钢和现有的钴铬合金的杨氏模量大约比活骨高10倍。虽然存在杨氏模量较低的Ti合金,但其杨氏模量高于活骨,且存在耐磨性低的问题。目前,很少有金属材料能具有与活体骨骼相当的杨氏模量,同时还具有优异的耐磨性和耐腐蚀性。特别是,低杨氏模量这一重要的机械性能通常与高耐磨性之间存在权衡关系,开发出一种兼具这些特性的新型合金一直很困难。 另一方面,在尖端医疗中使用的超弹性合金中,表现出约8%超弹性应变的NiTi(镍钛)合金的应用最为广泛。然而,NiTi合金中含有较高的Ni元素,人们担心其可能会引起过敏反应。为此,人们开发出了不含Ni的Ti基超弹性合金,但其超弹性应变仅为NiTi合金的一半左右。 【主要发现】
摘要 材料喷射 (MJT) 是一种增材制造工艺,其中构建材料以单个液滴的形式沉积。由于 MJT 具有潜在的高打印速度以及低设备和原材料成本,因此最近已扩展到金属加工领域。为了实现完整的 3D 功能,需要支撑结构,打印作业后必须将其移除。我们研究了水溶性盐和合适的喷嘴材料,以实现 MJT 工艺中的熔盐打印。在这里,熔体和喷嘴的润湿特性至关重要,因为明显的润湿会影响液滴的喷射。建立了一个固着滴接触角测试台,以评估三种盐或盐混合物(NaCl、KCl-NaCl 和 NaCl-Na 2 CO 3 )在六种不同喷嘴材料(各种陶瓷和石墨)(即潜在喷嘴材料)上的润湿特性。结果表明,除石墨上的 KCl-NaCl 外,大多数检查样品都具有较高的润湿趋势。这些材料在 MJT 测试台上的应用证实了我们研究结果的可行性。
单元 1 - 课程介绍 单元 2、3 - 应用物理冶金学要素 单元 4 - 航空用钢 单元 5 - 断裂力学要素 单元 6 - 航空用铝合金 单元 7 - 航空用钛合金 单元 8 - 航空用高温合金 单元 9 - 机械电化学腐蚀概念
第 1 章 1.0 概述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-1 1.1 文件的目的和使用。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-1 1.1.1 简介。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-1 1.1.2 手册的范围。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-1 1.2 命名法 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-3 1.2.1 符号和定义 . . .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-3 1.2.2 国际单位制(SI) .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.........1-3 1.3 常用公式 .............。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-5 1.3.1 概述 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。..1-5 1.3.2 简单单位应力 ...................。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.....1-5 1.3.3 组合应力(见第 1.5.3.5 节) ........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-5 1.3.4 偏转(轴向)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-5 1.3.5 偏转(弯曲) .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-5 1.3.6 挠度(扭转) .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-6 1.3.7 双轴弹性变形 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-6 1.3.8 基本列公式 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-6 1.3.9 非弹性应力-应变响应。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-7 1.4 基本原理.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-9 1.4.1 一般 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-9 1.4.2 压力。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-10 1.4.3 应变.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.........1-10 1.4.4 拉伸性能 .............。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...............1-11 1.4.5 压缩特性 ..........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。................1-17 1.4.6 剪切特性 .........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。......................1-18 1.4.7 轴承特性 ..。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-19 1.4.8 温度效应 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-21 1.4.9 疲劳性能.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-22 1.4.10 冶金不稳定性。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。....1-25 1.4.11 双轴特性 .................。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.........1-25 1.4.12 断裂韧性 ............。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...............1-27 1.4.13 疲劳裂纹扩展 .........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.................1-36 1.4.14 用户材料热处理值的使用 .......。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-39 1.5 故障类型。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-41 1.5.1 概述 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-41 1.5.2 材料故障。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-41 1.5.3 不稳定故障。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-42 1.6 列。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-43 1.6.1 概述 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-43 1.6.2 主要失稳故障。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-43 1.6.3 局部不稳定故障。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-43 1.6.4 柱测试结果的校正.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-44 1.7 薄壁截面和加筋薄壁截面。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-53 1.8 基于允许值的非线性静态分析流动应力。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-55 1.8.1 简介 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-55 1.8.2 程序。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-55 1.8.3 报告要求.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-57
第 1 章 1.0 概述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-1 1.1 文件的目的和使用。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-1 1.1.1 简介。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-1 1.1.2 手册的范围。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-1 1.2 术语。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-3 1.2.1 符号和定义。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-3 1.2.2 国际单位制(SI)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.........1-3 1.3 常用公式 .............。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-5 1.3.1 概述 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。..1-5 1.3.2 简单单位应力 ...................。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.....1-5 1.3.3 组合应力(见第 1.5.3.5 节) ........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-5 1.3.4 变形(轴向)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-5 1.3.5 变形(弯曲)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-5 1.3.6 挠度(扭转)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-6 1.3.7 双轴弹性变形。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-6 1.3.8 基本列公式。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-6 1.3.9 非弹性应力应变响应。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-7 1.4 基本原则。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-9 1.4.1 概述 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-9 1.4.2 压力。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-10 1.4.3 应变。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.........1-10 1.4.4 拉伸性能 .............。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...............1-11 1.4.5 压缩特性 ..........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。................1-17 1.4.6 剪切特性 .........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。......................1-18 1.4.7 轴承特性 ..。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-19 1.4.8 温度影响。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-21 1.4.9 疲劳性能。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-22 1.4.10 冶金不稳定性。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。....1-25 1.4.11 双轴特性 .................。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.........1-25 1.4.12 断裂韧性 ............。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...............1-27 1.4.13 疲劳裂纹扩展 .........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.................1-36 1.4.14 用户材料热处理值的使用 .......。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-39 1.5 故障类型。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-41 1.5.1 概述 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-41 1.5.2 材料故障。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-41 1.5.3 不稳定故障。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-42 1.6 列。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-43 1.6.1 概述 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-43 1.6.2 主要失稳故障。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-43 1.6.3 局部不稳定故障。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-43 1.6.4 柱测试结果的校正。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-44 1.7 薄壁截面和加强薄壁截面。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-53 1.8 用于非线性静态分析的基于许用值的流动应力。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-55 1.8.1 简介。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-55 1.8.2 程序。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-55 1.8.3 报告要求。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-57