混合增材制造 (AM) 是指两种金属 AM 技术的组合:粉末床熔合 (PBF) 材料沉积和定向能量沉积 (DED) 附加构建。本研究重点研究了混合 AM 生产过程中 PBF 和 DED 相对沉积方向的不同特性。将混合 AM 制备的样品(即混合样品)的特性与 PBF 或 DED 制备的样品的特性进行了比较。PBF 沉积物的微观结构以铁素体为主,局部可观察到非常细小的残余奥氏体。相反,DED 沉积物的微观结构中均匀形成板条马氏体和残余奥氏体。两种过程中微观结构的不同归因于冷却速度的差异。在 DED 沉积物中,由于残余奥氏体分数高,显微硬度显著降低。然而,在混合样品中,由于长期沉积的时效热处理,HAZ 中的显微硬度迅速增加。 PBF和DED样品的主要磨损机制分别是氧化磨损和塑性变形。
摘要 钛合金Ti6Al4V具有强度高、耐腐蚀性能好等优点,被广泛应用于医疗、汽车、航空航天等行业。另一方面,增材制造(AM)技术可以给予产品设计的自由度。为了推广AMed产品,需要将AMed与锻造产品连接起来,了解接头特性非常重要。本研究在氩气保护下用光纤激光器对Ti6Al4V板进行对接焊,并实验研究了激光焊接锻造/锻造、AMed/AMed、AMed/锻造Ti6Al4V板的接头特性。AMed板的抗拉强度高于锻造板,但AMed板的伸长率较小,这是因为AM工艺中AMed板在激光辐照过程中由于快速冷却而产生α'马氏体。然后,AMed/AMed板的激光焊接接头具有较高的抗拉强度,但伸长率小于锻造/锻造板。强化/锻造钢板的焊接接头表现出良好的焊接状态,因为较小的热输入导致锻造钢板和强化钢板之间形成较小且硬度较高的焊道。
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。
摘要:PH 13-8 Mo 系列钢属于马氏体沉淀硬化不锈钢 (MPHSS) 类,具有良好的机械性能和耐腐蚀性。增材制造 (AM) 具有诸多优势,包括减少材料浪费和生产复杂、近净成形零件的能力。因此,各行各业越来越多地探索将 AM 技术应用于 PH 13-8 Mo 系列。本综述论文介绍了有关该主题的现有文献并进行了概述。综述首先介绍了有关 PH 13-8 Mo 系列的信息,包括微观结构、化学成分、热处理和机械性能。随后,本研究重点介绍通过三种不同的增材制造工艺加工的 PH 13-8 Mo 系列的微观结构和由此产生的性能:使用激光束的粉末床熔合 (PBF-LB)、使用电弧的定向能量沉积 (DED-Arc) 和使用激光束的定向能量沉积 (DED-LB),包括其制造状态和后处理热处理状态。本综述最后进行了总结和展望,强调了现有的知识差距,并强调需要进一步研究以调整微观结构演变并增强性能。研究结果表明,PH 13-8 Mo 系列的 AM 具有工业应用潜力,但仍需要进一步研究以优化其性能。
功能分级的材料(FGM)已获得了各种应用的许多兴趣,旨在符合当地特性(例如腐蚀行为)的特殊要求,这高度决定了该组件的寿命。腐蚀行为在很大程度上取决于设计材料的化学成分和微观结构。因此,使用线性弧添加剂制造(WAAM)设计了两种FGM组合,其线性变化的材料沉积从G 3SI1到G 19 9L SI(组合1)和G 18L NB到G 19 9L SI(组合2)。使用光学显微镜(OLM)分析不同位置的微观结构,具有连接能量分散X射线光谱(SEM/EDS)和X射线衍射(XRD)的扫描电子显微镜(扫描电子显微镜)。由0.6 M NaCl溶液中的电化学腐蚀行为通过环状电力动力学极化(CPDP)确定,包括CPDP后的SEM成像,以确定凹坑的大小和形态。有关化学梯度的铁素体(α和δ),马氏体和奥氏体类型的相形序列。由于Cr和/或Ni的增加,两种组合方向上的两种组合都增强了点腐蚀性,而PIT形态在各种微观结构的存在依赖性方面发生了变化。
摘要:选择性激光熔融成功用作生产Ni-Mn-GA和Ni-Mn-GA-FE铁磁形状的存储合金的制造方法。通过铣削AS AS熔体丝带制成,平均粒径约为17.6 µm的粉末形式的起始材料。通过几种方法研究了粉末前体和激光合金的显微结构,相组成和马塞西质转化行为,包括高能X射线衍射,电子显微镜和振动样品磁力测定法。AS激光熔化的材料是化学均匀的,并显示出典型的分层微观结构。两种合金组合物均具有双链结构,其中包括奥斯丁岩和10m马氏体(Ni-MN-GA)或14M和NM Martensitic相(Ni-MN-GA-FE)的混合物,与两种情况下显示FCC结构的AS铣削粉末前体相反。Ni-MN-GA和Ni-Mn-GA-FE分别进行了前向马心形变化,而Ni-MN-GA的磁反应分别为325 K,而Ni-MN-GA的磁反应要强得多。结果表明,选择性激光熔化允许生产高质量的同质材料。但是,它们的微观结构特征并因此塑造了记忆行为,应通过额外的热处理量身定制。
从经济角度来看,耐久性是热冲压模具的关键因素。通过沉积新材料而不是更换来翻新模具是一种降低成本的有效方法。为此,通过定向能量沉积的方式将一种新开发的马氏体时效钢 (NMS) 熔覆在热作工具钢上。经过优化的回火后,对熔覆的 NMS 进行高温暴露以检查抗软化性能。利用光学显微镜 (OM)、X 射线衍射 (XRD)、扫描电子显微镜 (SEM)、俄歇电子能谱 (AES) 和透射电子显微镜 (TEM) 的组合,系统地表征了材料的微观结构演变。熔覆钢中的沉淀物被鉴定为 Laves 相。该相的粗化被认为是钢在高温下热软化的主要原因。还使用修订的 Langer-Schwartz-Wagner (LSW) 模型模拟了粗化行为,该模型与实验观察结果非常吻合。此外,成功应用了沉淀强化数学模型来评估钢的软化行为。该模型可用于预测所研究的工具钢在高温使用过程中的硬度/强度变化。2022 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)。
摘要:选择性激光熔融成功用作生产Ni-Mn-GA和Ni-Mn-GA-FE铁磁形状的存储合金的制造方法。通过铣削AS AS熔体丝带制成,平均粒径约为17.6 µm的粉末形式的起始材料。通过几种方法研究了粉末前体和激光合金的显微结构,相组成和马塞西质转化行为,包括高能X射线衍射,电子显微镜和振动样品磁力测定法。AS激光熔化的材料是化学均匀的,并显示出典型的分层微观结构。两种合金组合物均具有双链结构,其中包括奥斯丁岩和10m马氏体(Ni-MN-GA)或14M和NM Martensitic相(Ni-MN-GA-FE)的混合物,与两种情况下显示FCC结构的AS铣削粉末前体相反。NI-MN-GA和Ni-Mn-GA-FE分别进行了前向马塞西氏菌转化,而Ni-Mn-GA的磁反应分别为325 K,而Ni-MN-GA的磁反应要强得多。结果表明,选择性激光熔化允许生产高质量的同质材料。但是,它们的微观结构特征并因此塑造了记忆行为,应通过额外的热处理量身定制。
钢 (SS) 与 AISI 400 系列马氏体不锈钢 (参考文献 10、11) 相似,但它仍然非常出色,并且可以采用任何常见的电弧、电阻或高能量密度焊接工艺进行焊接。无需预热 (参考文献 12-I 6) 或 PWHT 来防止开裂或恢复延展性 (参考文献 10、1 [ ])。在这种材料中,由于微观结构中存在残余奥氏体 (参考文献 12),紧邻熔合区的热影响区 (HAZ) 可以通过焊接加热和冷却循环 (参考文献 12、15、17) 有效地退火或软化。因此,这种材料可以在时效条件下焊接而不会产生裂纹(参考文献 11、15),因为焊接热量会导致 HAZ 局部软化(参考文献 12)。此外,在固溶处理 (ST) 条件下焊接不会导致固溶处理结构出现明显的沉淀硬化,因为焊接期间的加热时间太短(参考文献 12、14、15)。对于焊接 17-4 PH SS,通常首选匹配成分或低强度高延展性不锈钢的填充金属和电极(参考文献 1、11、15、16)。用匹配填充金属制成的焊件可以时效到与母材相当的强度水平,并用于生产高强度焊件。但是,如果允许较低的强度水平,则可以使用奥氏体不锈钢焊接金属。
摘要:采用激光定向能量沉积 (L-DED) 技术制备了接近全密度且无裂纹的 AISI H13 热作工具钢。研究了两种不同的热处理方案,即从成品 (AB) 状态直接回火 (ABT) 和回火前系统化和淬火 (QT),并报告了它们对 L-DED H13 的微观结构、硬度、断裂韧性 (K app ) 和回火抗力的影响。为此,确定了最佳奥氏体化制度,并制作了回火曲线。在相似的硬度水平 (500 HV1) 下,QT 部件的 K app (89 MPa √ m) 高于 ABT (70 MPa √ m)。然而,这两个部件获得的断裂韧性值与锻造 H13 相当。考虑到高温奥氏体化过程中发生的微观结构均质化和再结晶,讨论了 QT 对应部件中稍大的 K app。 ABT 材料在 600 ◦ C 下的回火抗力与 QT 材料相比略有改善,但对于更长的保温时间(长达 40 小时)和更高的温度(650 ◦ C),ABT 表现出优异的耐热软化性能,这是由于其马氏体亚结构(即块尺寸)更细小、二次碳化物尺寸更细小以及二次 V(C,N)碳化物的体积分数更大。