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通过层间超声喷丸降低增材制造镁合金的腐蚀
1. 内布拉斯加大学林肯分校机械与材料工程系，内布拉斯加州林肯市，美国 2. 普渡大学机械工程学院，印第安纳州西拉斐特，美国 通讯作者 – MP Sealy，电子邮件 sealy@unl.edu 摘要 增材制造 (AM) 镁合金由于拉伸应力和粗大微观结构而迅速腐蚀。提出了将增材制造与层间超声波喷丸循环结合（混合）作为一种解决方案，通过强化机制和压缩残余应力来提高增材制造的镁 WE43 合金的耐腐蚀性。应用层间喷丸加工硬化离散层并形成区域晶粒细化和亚表面压缩残余应力屏障的全球完整性。通常会加速腐蚀的拉伸残余应力降低了 90%。结果表明，通过层间喷丸可以实现对腐蚀的时间分辨控制，并且与打印的 WE43 相比，打印单元内的局部腐蚀减少了 57%。关键词：增材制造、混合制造、镁 1. 引言 随着镁增材制造技术发展到更高的水平 [1]，医疗器械和石油压裂行业寻求对负载-压力进行时间分辨的降解。
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免责声明这一信息是作为由美国政府机构赞助的工作的帐户准备的。美国政府或其任何机构，或其任何雇员均未对任何信息，设备，产品或过程披露或代表其使用将不会侵犯私人拥有的私有权利。参考文献以商品名称，商标，制造商或其他方式指向任何特定的商业产品，流程或服务，并不一定构成或暗示其认可，建议或受到美国政府或其任何机构的支持。本文所表达的作者的观点和观点不一定陈述或反映美国政府或其任何机构的观点和意见。
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1研究中心JülichGmbH，能源与气候研究所，德国52425； fe.klein@fz-juelich.de（F.K. ）; xi.tan@fz-juelich.de（X.T。 ）; janina.ertmer@t-online.de（J.E。 ）; j.w.coenen@fz-juelich.de（J.W.C. ）; ch.linsmeier@fz-juelich.de（c.l. ）; j.gonzalez@fz-juelich.de（J.G.-J. ）; m.bram@fz-juelich.de（m.b。 ）; p.bittner@fz-juelich.de（p.b. ）; a.reuban@fz-juelich.de（A.R.） 2等离子物理系，激光和血浆技术研究所，国家研究核大学Mephi，Kashirskoe Sh。，31，115409，俄罗斯莫斯科； ymgasparyan@mephi.ru 3材料科学与工程学院，Hefei技术大学，Hefei 230009，中国4日4000，根特大学应用物理系，9000 GHENT，BELGIUM 5，BELGIUM 5，WISCONSIN -WISCONSIN-麦迪逊大学 - 麦迪逊大学 - 麦迪逊大学 - 麦迪逊大学，美国6号WI 53706，美国6研究中心，美国6研究中心JülichGmbH，中央工程学院，电子与分析学院，德国52425Jülich； i.povstugar@fz-juelich.de 7不同的基础能源研究机构，荷兰20，5612 AJ Eindhoven； t.w.morgan@differ 8材料科学系，核物理与工程研究所，国家研究核大学Mephi，Kashirskoe sh。，31，115409，俄罗斯莫斯科； absuchkov@mephi.ru（a.s.）; dmbachurina@mephi.ru（d.b.） 9 CCFE，英国原子能管理局，库勒姆科学中心，阿宾登OX14 3DB，英国； duc.nguyen@ukaea.uk（D.N.-M。）; mark.gilbert@ukaea.uk（M.G。） 10材料科学与工程学院，华沙技术大学，沃斯卡141，02-507华沙，波兰； damian.sobieraj.dokt@pw.edu.pl（D.S.1研究中心JülichGmbH，能源与气候研究所，德国52425； fe.klein@fz-juelich.de（F.K.）; xi.tan@fz-juelich.de（X.T。）; janina.ertmer@t-online.de（J.E。）; j.w.coenen@fz-juelich.de（J.W.C.）; ch.linsmeier@fz-juelich.de（c.l.）; j.gonzalez@fz-juelich.de（J.G.-J.）; m.bram@fz-juelich.de（m.b。）; p.bittner@fz-juelich.de（p.b.）; a.reuban@fz-juelich.de（A.R.）2等离子物理系，激光和血浆技术研究所，国家研究核大学Mephi，Kashirskoe Sh。，31，115409，俄罗斯莫斯科； ymgasparyan@mephi.ru 3材料科学与工程学院，Hefei技术大学，Hefei 230009，中国4日4000，根特大学应用物理系，9000 GHENT，BELGIUM 5，BELGIUM 5，WISCONSIN -WISCONSIN-麦迪逊大学 - 麦迪逊大学 - 麦迪逊大学 - 麦迪逊大学，美国6号WI 53706，美国6研究中心，美国6研究中心JülichGmbH，中央工程学院，电子与分析学院，德国52425Jülich； i.povstugar@fz-juelich.de 7不同的基础能源研究机构，荷兰20，5612 AJ Eindhoven； t.w.morgan@differ 8材料科学系，核物理与工程研究所，国家研究核大学Mephi，Kashirskoe sh。，31，115409，俄罗斯莫斯科； absuchkov@mephi.ru（a.s.）; dmbachurina@mephi.ru（d.b.） 9 CCFE，英国原子能管理局，库勒姆科学中心，阿宾登OX14 3DB，英国； duc.nguyen@ukaea.uk（D.N.-M。）; mark.gilbert@ukaea.uk（M.G。） 10材料科学与工程学院，华沙技术大学，沃斯卡141，02-507华沙，波兰； damian.sobieraj.dokt@pw.edu.pl（D.S.2等离子物理系，激光和血浆技术研究所，国家研究核大学Mephi，Kashirskoe Sh。，31，115409，俄罗斯莫斯科； ymgasparyan@mephi.ru 3材料科学与工程学院，Hefei技术大学，Hefei 230009，中国4日4000，根特大学应用物理系，9000 GHENT，BELGIUM 5，BELGIUM 5，WISCONSIN -WISCONSIN-麦迪逊大学 - 麦迪逊大学 - 麦迪逊大学 - 麦迪逊大学，美国6号WI 53706，美国6研究中心，美国6研究中心JülichGmbH，中央工程学院，电子与分析学院，德国52425Jülich； i.povstugar@fz-juelich.de 7不同的基础能源研究机构，荷兰20，5612 AJ Eindhoven； t.w.morgan@differ 8材料科学系，核物理与工程研究所，国家研究核大学Mephi，Kashirskoe sh。，31，115409，俄罗斯莫斯科； absuchkov@mephi.ru（a.s.）; dmbachurina@mephi.ru（d.b.）9 CCFE，英国原子能管理局，库勒姆科学中心，阿宾登OX14 3DB，英国； duc.nguyen@ukaea.uk（D.N.-M。）; mark.gilbert@ukaea.uk（M.G。）10材料科学与工程学院，华沙技术大学，沃斯卡141，02-507华沙，波兰； damian.sobieraj.dokt@pw.edu.pl（D.S.）; Jan.wrobel@pw.edu.pl（J.S.W。）11材料公墓部，Poritary和Madrid Portarity Universal，C/Angure 3，E28040，西班牙马德里； Elena.tejad@upm.es 12等离子体研究所13 Group，Maltose-Str。，57482 Wend，德国； zoz@zoz.de（H.Z.）; benz@zoz.de（H.U.B.）*校正：a.lidnovsky@fz-julik.de
基于高温形状记忆合金的压紧执行器的开发和鉴定
• 在测量方面，开发之初讨论的测量方法（如称重传感器）与环境测试（热、振动和冲击）的限制不兼容。新的解决方案（如带有应变计的拉杆仪表）已经实施，并将在资格认证活动期间使用。这种仪表化的拉杆将以 FM 的形式出售。• 经过大量研究，机械和热裕度确保在任何情况下，Trigger 都能正常触发。• 全聚酰亚胺加热器能够在高温和高密度功率下短时间运行，而不会出现明显性能下降。当应用需要非常短时间使用时，它允许全聚酰亚胺加热器以高于 ECSS 标准中指示的功率密度使用。
在包含Ni-Al合金的金属间加工过程中微结构演变的建模
摘要：对激光熔化过程（例如，对于金属添加剂制造）越来越感兴趣。建模和数值模拟可以帮助理解和控制这些过程中的微观结构演变。然而，微结构模拟的标准方法通常不适合对激光处理中快速固化相关的动力学效应进行建模，尤其是对于包含金属间相的材料系统。在本文中，我们介绍并采用了量身定制的相位场模型来展示此类系统中微观结构演变的独特特征。最初，使用量身定制的相结合模型重新审视了金属层间合理期间异常分配的问题，并针对Ni-Al二进制系统中B2相的现有实验数据评估了模型预测。随后将模型与晶粒生长的POTTS模型结合在一起，以模拟包含金属间相的多晶合金的激光加工。示例用于激光处理富含镍的Ni-AL合金，以证明该方法在研究处理条件对各种微观结构特征的影响时的应用，例如熔体池中金属间相和受热影响区域的金属间相分布。本研究中使用的计算框架设想为在工业相关材料的激光处理中（例如，在基于NI的Superalloys的激光焊接或添加剂制造中）提供了更多了解微观结构的演变。
增材制造铝合金纳米结构对微观结构演变和力学性能行为的影响
摘要：本文回顾了纳米颗粒技术在铝基合金增材制造 (AM) 方面的现状。对常见的 AM 工艺进行了概述。增材制造是制造业进步的一个有前途的领域，因为它能够生产出近净成型的部件，并且在最终使用之前只需进行最少的后处理。AM 还允许制造原型以及经济的小批量生产。通过 AM 加工的铝合金由于其高强度重量比，将对制造业非常有益；然而，许多传统的合金成分已被证明与 AM 加工方法不兼容。因此，许多研究都着眼于改善这些合金的加工性的方法。本文探讨了使用纳米结构来增强铝合金的加工性。结论是，添加纳米结构是改进现有合金的一种有前途的途径，并且可能对其他基于粉末的工艺有益。
基于第一性原理的高通量筛选耐腐蚀高熵合金的方法
由于合金的成分空间几乎是无限的，因此设计耐腐蚀高熵合金 (CR-HEA) 具有挑战性。为此，需要高效可靠的高通量探索性方法。为此，当前的工作报告了一种基于第一性原理的方法，利用功函数、表面能和耐腐蚀性之间的相关性（即，根据定义，功函数和表面能分别与合金固有的耐腐蚀性成正比和反比）。使用由密度泛函理论 (DFT) 计算得出的离散表面能和功函数，评估了 fcc Co-Cr-Fe-Mn-Mo-Ni 功函数和表面能的两个贝叶斯 CALPHAD 模型（或数据库）。然后使用这些模型对不同的 Co-Cr-Fe-Mn-Mo-Ni 合金成分进行排序。观察发现，排序后的合金具有与之前研究的耐腐蚀合金相似的化学特性，这表明所提出的方法可用于可靠地筛选具有潜在良好固有耐腐蚀性的 HEA。
增材制造合金的腐蚀和磨损研究综述
采用增材制造工艺生产的产品已引起工程、医疗保健和整个社会的高度关注。然而，人们对增材制造合金的失效知之甚少，尤其是大多数工程应用中常见的腐蚀和磨损。这种合金的随意和低效使用引发了人们对安全性、兼容性、可靠性、成本和消费者满意度的担忧。为了解决这些问题，我们根据已发表的文献研究了通过增材制造制造的合金最常见的失效模式——腐蚀和磨损的机制。研究发现，加工条件对合金的微观结构以及耐腐蚀和耐磨性有着深远的影响。由于层状结构，腐蚀和磨损的起始和发展都表现出各向异性行为。本综述的见解可作为最先进技术的参考，并有助于开发未来具有更好耐腐蚀和耐磨性能的增材制造合金。[DOI：10.1115/1.4050503]
通过轻松的电沉积方法及其对局部原子秩序的属性依赖性
摘要：金属眼镜是将超高强度与塑料样处理能力结合使用的独特材料类别。但是，当前使用的熔融淬火途径以获得无定形合金的成本基础，在制造和昂贵的组成元素方面通常需要用于达到玻璃状态，从而阻碍了广泛的采用。相比之下，多材料的电沉积物是一种低成本和多功能的替代方案，以获得无定形合金。在这里，我们通过轻松且可扩展的脉冲电沉积方法演示了模型二元无定形系统的多尺度制造。通过实验和分子动力学模拟的组合研究了电沉积Ni -P金属玻璃的结构和机械特性。属性依赖于合金化学的轻微变化是由短距离簇和几何不利的基序的比例来解释的。双原子连接具有两种原子连接的双色平方抗物簇导致Ni 90 P 10金属玻璃的更均匀变形，而Ni 85 P 15金属玻璃中三原子连接的分数相对较高的分数较高。我们方法的实用性很可能刺激了简单化学中的无定形合金的使用，用于多尺度，用于针对特定应用的系统属性优化。关键字：多尺度，制造，无定形合金，原子订购，分子动力学模拟■简介