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通过定向能量沉积制造的耐磨性提高的功能梯度材料
摘要 保护部件免受磨损和腐蚀是延长其使用寿命的常用方法。这可以通过在部件上涂覆硬面材料来实现。常见的涂层由碳化钨或钴铬合金（也称为司太立合金）等材料组成。硬面材料可以通过等离子焊接或激光熔覆等焊接方法沉积。基材到硬面层的离散变化会导致裂纹和碎裂。研究表明，当使用功能梯度材料在基材和硬面之间建立平滑过渡时，开裂风险会降低。文献中已经知道从奥氏体钢到钴铬合金的等级。然而，没有关于奥氏体-铁素体双相钢作为基材的知识。因此，本研究旨在证明采用新方法从双相钢到钴铬合金的功能梯度材料的可行性。通过使用基于粉末的定向能量沉积，可以增材制造具有平滑材料过渡的梯度材料。通过金相学检查开裂和孔隙率。使用显微硬度测量以及能量色散X射线光谱和X射线荧光分析化学成分来验证构建策略。
美国政府技术微芯片中故意制造的漏洞：风险和国土安全影响
报告文档页面表格批准OMB 编号 0704-0188 估计此信息收集的公共报告负担每份回应平均需要 1 小时，其中包括审查说明、搜索现有数据源、收集和维护所需数据以及完成和审查信息收集的时间。请将关于此负担估算或此信息收集的任何其他方面的评论（包括减轻此负担的建议）发送至华盛顿总部服务处、信息运营和报告理事会，1215 Jefferson Davis Highway, Suite 1204, Arlington, VA 22202-4302，以及管理和预算办公室、文书工作减少项目（0704-0188）华盛顿特区 20503。1. 仅供机构使用（留空）2. 报告日期 2012 年 12 月3. 报告类型和涵盖日期硕士论文4. 标题和副标题故意制造的美国政府技术微芯片漏洞：风险和国土安全影响
可扩展制造的高折射率原子层-聚合物混合超表面，用于高效虚拟现实超光学
金柱勋 1 、成俊华 1 、金元中 2 、李建艺 3 、金洪允 1 、文成元 1 、张在赫 4 、金艺瑟 1 、杨英焕 1 、吴东乔 1 、灿雄
通过直接能量沉积制造的单道沉积物的特性获取自动化
摘要：金属增材制造工艺自诞生以来就得到了长足的发展，现代系统能够制造结构应用的部件。然而，要通过这些方法成功加工，需要进行大量实验，才能找到优化参数。在基于激光的工艺中，例如直接能量沉积，通常会沉积单道珠并进行分析，从而获得有关输入参数如何影响输出对基材的粘附等特性的信息。这些特性通常使用专门的软件从切割线珠的横截面获得的图像中确定。所提出的方法基于 Python 算法，使用 scikit-image 库和在 H13 工具钢上生产的 18Ni300 马氏体时效钢的光学显微镜成像，并计算 DED 生产的线珠的相关特性，例如轨道高度、宽度、渗透性、润湿性角度、基材上方和下方的横截面积和稀释比例。 18Ni300 马氏体时效钢沉积物的优化条件为：激光功率为 1550 W，进给速率为 12 g min −1，扫描速度为 12 mm s −1，保护气体流速为 25 L min −1，载气体流速为 4 L min −1，激光光斑直径为 2.1 mm。对于横截面焊道，计算其各自的高度、宽度和穿透力的误差分别为 2.71%、4.01% 和 9.35%；稀释比例计算的误差为 14.15%，基材上方面积的误差为 5.27%，基材下方面积的误差为 17.93%。处理一幅图像的平均计算时间为 12.7 秒。开发的方法是纯分段的，可以从机器学习实施中受益。
通过超声辅助激光导向能量沉积制造的H13工具钢的微观结构和硬度行为
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。
在高能量氦照射下添加性生产的难治性高渗透合金的组成效应
摘要：提出了高渗透合金（HEAS）作为各种极端环境的材料，包括填充和融合辐射应用。为了承受这些苛刻的环境，必须根据其给定的应用量身定制材料处理，这是通过增材制造过程实现的。但是，由于对辐射对HEA性能的影响不完全了解，因此辐射应用机会仍然有限。在这封信中，我们研究了添加性制造的难治性高渗透合金（RHEAS）对氦（HE）离子轰击的响应。通过分析显微镜研究，我们显示了合金组成与气泡大小和密度之间的相互作用，以证明增加组成复杂性如何限制HE气泡效应，但是在选择适当的组成元件时必须注意。
宏观属性预测，用于从微观结构到高级均质化的625添加性生产
添加性生产的金属零件的抽象设计需要组合模型，以预测微观结构，制造和操作条件的零件的机械响应。本文记录了我们对空军研究实验室（AFRL）添加剂制造建模挑战3的反应，该挑战3要求参与者预测IN625的拉伸优惠券作为微观结构和制造条件的函数的机械响应。代表性体积（RVE）方法与晶体可塑性材料模型结合在一起，该模型在用于应对挑战的快速傅立叶变换（FFT）框架内求解。在竞争期间，材料模型的量化被证明是一个挑战，这促使本手稿中使用适当的概括分解（PGD）引入了本手稿。最后，一种称为自洽聚类分析（SCA）的机械减少阶方法，显示为解决这些问题的FFT方法的替代方法。除了提出反应分析外，还讨论了与建模相关的一些物理解释和假设。
基于失真的验证定向能量沉积添加剂制造零件的热处理模拟
定向的能量沉积添加剂制造零件具有陡峭的应力梯度，并且由快速热循环引起的各向异性微观结构和上层层制造，因此可以使用热处理来减少残留应力并恢复微观结构。数值模拟是确定热处理过程参数并减少必要的应用程序的合适工具。热处理模拟在此过程中计算失真和残余应力。验证实验对于验证仿真结果是必要的。本文提出了添加剂组件的热处理的3D耦合热机械模型。使用C形状样品几何形状进行基于失真的验证以验证模拟结果。Therefore, the C-ring samples were 3D scanned using a structured light 3D scanner to compare the distortion of the samples with different post- processing histories.
通过定向能量沉积制造的TI6AL4V合金中建模相变的新概念
摘要：微观结构直接影响了材料的随后机械性能。在制造的零件中，详细过程设置了微观结构特征，例如相类型或缺陷和谷物的特征。在这一过程中，本文旨在了解TI6AL4V合金的定向能量沉积（DED）制造过程中微结构的演变。它阐明了时间相变形块（TTB）的新概念。对不同块中温度历史的这种创新分割使我们能够将通过3D有限元（FE）热模型计算出的热历史以及从DED过程获得的多层TI6AL4V合金的最终微结构。作为第一个步骤，对触发TI6AL4V合金的固相变换的机制进行了对技术的审查。这表明当前动力学模型不足以预测DED期间的微结构演变，因为报告了多个值以进行转换开始温度。其次，开发了一个3D有限元（Fe）热模拟，并使用DED过程对Ti6Al4V部分代表TI6AL4V部分进行验证。建筑策略促进了热量的积累，并且该部分表现出硬度以及性质和相数的异质性。在生成的热场历史中，选择了代表不同微观疗法的三个兴趣点（POI）。对热曲线的深入分析可以根据其扩散或位移机制来区分固相变换。与最新的状态相结合，该分析既突出了转换临界点的可变特征，以及根据温度值以及加热或冷却速率而激活的不同相变机制。通过对DED过程中每个POI的微观结构的演变进行彻底的定性描述来实现此方法的验证。因此，新的TTB概念被证明提供了基于Fe温度领域的最终微观结构的流程基础。