PowderRange 17-4 AR 不锈钢是一种马氏体沉淀/时效硬化不锈钢,具有高强度和硬度,以及出色的耐腐蚀性,最高耐高温可达 600°F (316°C)。它具有良好的制造特性,可以通过单步低温处理进行时效硬化,可以选择该处理来实现特定的强度和韧性组合。由于这种性能和 AM 易用性的平衡组合,用于增材制造的 PowderRange 17-4 AR 已用于各种应用,包括几乎每个市场的快速模具功能组件和原型设计。
使用两种不同的快速制造方法 - 电子束添加剂制造(EBAM)和激光净成型(镜头) - 用于制造NITI元素。以电线或球形粉末形式的初始材料的微观结构和马氏体转化温度。使用镜头技术制造的样品在2 26 C(以DSC中的最大Martensite峰值为最大值表示)时显示了马氏体转化温度(MTT),与原粉相比较低。在使用EBAM制造的样品的情况下,MMT达到2 19 C. Martensite和反向转化的峰弥漫,这是由于样品中晶粒尺寸和组成的差异。在500°C下的衰老2小时不仅在两个样品冷却过程中不仅导致R相分离,还导致了更敏锐和更高转化峰的形成,以及MTT向更高温度的转移。微观结构研究显示,柱状晶粒,靠近沉积元件和底板的界面,垂直于板表面生长。谷物沿着生长方向显示轴向纤维纹理。茎显微照片揭示了富含Ti中的细长细胞的存在。在此过程中形成富含Ti的颗粒导致基质中Ti的耗竭,并与初始NITI粉末相比有助于MTT的增加。透镜沉积样品在奥氏体中还包含较高的位错密度。压缩应力/应变样品样品的应变曲线仅显示马氏体的变形,而透镜沉积的变形在压缩模式下显示出几乎完全的超弹性效应,最高3%。
病例钢钢通常用于齿轮和轴承应用。这类材料的低碳含量可为不同生产技术(如形成,锻造和焊接)提供出色的加工性。但是,低碳含量限制了这组材料的可靠性。一种特殊的热处理被称为病例硬化,对于提高这些材料的可耐用性是必要的。这种热处理是化石或硝化的,然后进行了亚分化的强化操作以改善表面硬度。渗碳的局限性是该过程耗时,薄壁的零件可能会变形[1]。长时间的时间使这个过程不吸引小批量尺寸的织物。此外,发现仅马氏体结构在材料的耐磨性方面不利[2]。说到耐磨性,仅产品的磨损可能导致多达全国国内生产总值的4%的经济成本[3]。低合金钢的病例硬化主要导致马氏体微观结构,因为几乎所有碳都在马氏体内捕获[4]。调节这些产品通常是为了改善工件的延展性。关于耐磨性,诸如碳化物之类的次级阶段比单纯的马氏体微观结构更优选。为了形成碳化物(VC)或碳化钨(WC)等碳化物,需要超过500℃的高温温度[5]。但是,这些形成碳化物的元素通常不存在或仅在病例钢钢内以较小的比率存在。它们的缺席阻碍了次级碳化物的降水的影响,从而限制了最终部分的耐磨性。因此,需要替代仅碳增强的替代方案,以进一步改善病例钢钢的部分。基于激光的定向能量沉积(DED-LB/M)Pro-VIDESA有望altertantiveto病例硬化,用于调整产品的表面硬度[6]。DED-LB/M中的灵活处理允许生成三维结构,修复磨损的表面或沉积耐磨性覆盖层到高度载荷的表面上。由于可以同时使用DED-LB/m同时使用多种粉末材料,因此可以局部调整最终工件的化学成分[7]。这种高灵活性打开了在需要的情况下在具有量身定制特性的自由形式表面上涂上涂料的可能性。应用的一个潜在领域是将渗碳产品代替仅以小批量制造的大零件。这样做,可以进行长时间的固定时间。DED-LB/M维修应用程序的巨大潜力也使当地磨损的配件进行翻新。使用DED-LB/M进行维修应用,需要产生具有与先前碳液材料相似的材料硬度的硬表面。知道只有固定钢的马氏体硬化产品的前提不利,可以添加进一步的合金元素,以提高关键特性,例如耐磨性或硬度。结合了例如,钨可以帮助改善固醇溶液加强以及高温耐药性的材料的性质[8]。
摘要 250 ℃低温时效处理可显著提高电子束定向能量沉积 (EB-DED) 制备的 NiTi 合金的拉伸超弹性能。然而由于晶粒尺寸较大,需要很长的时效时间 (长达 200 h) 才能获得优异的拉伸超弹性能。为了加速时效进程,在时效处理之前通过人工热循环处理引入高密度位错(EB-DED 处理的 NiTi 合金中原始位错含量很低),这将促使后续在低温时效处理过程中均匀析出纳米级 Ni 4 Ti 3 颗粒。其相变行为始终保持稳定的两阶段马氏体相变。在 6% 应变循环拉伸试验下,经过热循环处理后,24 h 时效试样经过 10 次循环后的回复率仍在 90% 以上,与未进行热循环处理时效 200 h 的试样性能相当,时效效率大幅提高。
介绍了一种用于增材制造 (AM) 的沉淀硬化 (PH) 不锈钢 (SS) 设计的遗传算法。研究发现,完全马氏体基体是实现最大强度的关键因素,但与早期研究不同的是,还考虑了 AM 独有的原位时效处理,从而促进了 AM 过程中富铜沉淀物的沉淀。将设计理论集成到遗传算法优化框架中,以最大限度地提高强度和可打印性。通过使用激光粉末床熔合 (LPBF) AM 制造新型合金部件,进行了实验概念验证,并将其与商业 LPBFed 17-4 PH SS 进行了比较。结果与设计策略目标一致。设计合金的优异机械性能主要归因于两个因素的结合:沉淀硬化和位错强化。沉淀硬化是提高 LPBF 新型 PH SS 屈服强度的主要原因,其原因是打印过程中位错增殖和湮没导致基体位错密度升高。
非常规的铁电性型植物结构氧化物由于其出色的可伸缩性和硅兼容性而在纳米电子学上带来了巨大的机会。然而,由于可视化纳米晶体中的氧离子的挑战,它们的极化顺序和开关过程仍然难以捉摸。在这项工作中,极化开关和相关的极性 - 尖端相变中的氧转移在独立式ZRO 2薄膜中直接捕获在多个可稳态的相之间,而低剂量综合差异差异差相对比扫描传输电子(IDPC-STEM)。在抗fiferroeleelectric和铁电顺序与界面极化弛豫之间的双向转变在单位细胞尺度上进行了澄清。 同时,极化切换与单斜骨和正骨相之间的可逆Martensenitic转化以及两步的四面体到四面体到正常相变的ZR – O位移密切相关。 这些发现提供了对亚稳态多晶型物之间的过渡途径的原子见解,并揭示了(抗)铁电氟氧化物中极化顺序的演变。在抗fiferroeleelectric和铁电顺序与界面极化弛豫之间的双向转变在单位细胞尺度上进行了澄清。同时,极化切换与单斜骨和正骨相之间的可逆Martensenitic转化以及两步的四面体到四面体到正常相变的ZR – O位移密切相关。这些发现提供了对亚稳态多晶型物之间的过渡途径的原子见解,并揭示了(抗)铁电氟氧化物中极化顺序的演变。
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: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。
抽象的微结构依赖性变形和断裂行为是针对使用激光指导能量沉积(L-DED)方法打印的添加成分成分分级合金(CGA)的,以探索核能系统中不同金属关节的替代方法。从扫描电子显微镜(SEM)中的电子后散射衍射(EBSD)映射显示出明显的微观结构过渡,并降低了奥氏体形成元件(Ni和Mn),从奥斯丁岩()主导结构,包括一个复杂的复合结构,包括一个复杂的复合结构,并完全含有铁矿(ferrite),然后又有一位(),martensente and martense and themente and and and and and and and and and,以及ferente ant and and o and' 结构。EBSD数据,并使用Kikuchi衍射模式分析分析了变形机制和微观结构的演变。还使用扫描透射电子显微镜(STEM)进行了互补分析。富含Ni/Mn的奥斯丁岩含量的微观结构显示出两步性马塞塞利志转换的复杂变形机制(→→'),而保留在铁矿和/或mar虫基质中的次要奥氏体相位显示了单个变换途径(')。普通的错位滑行和通过部分脱位滑动的孪生在奥氏体变形中也很常见。同时,铁氧体和马氏体晶粒主要由普通位错滑和明显的晶格(晶粒)旋转变形。静态拉伸骨折也高度依赖于局部组成和相成分。
现有的用于激光增材制造 (LAM) 的商用粉末是为需要后热处理 (PHT) 的传统制造方法而设计的。LAM 独特的循环热历史会在沉积过程中对材料进行内在热处理 (IHT),这为开发 LAM 定制新材料提供了机会。这项工作定制了一种新型 Fe-Ni-Ti-Al 马氏体时效钢,并借助机器学习利用 IHT 效应在 LAM 过程中原位形成大量沉淀物,而无需 PHT。钢中的快速沉淀动力学、定制的间歇沉积策略和 IHT 效应促进了 Ni 3 Ti 在高密度位错上的异质成核,从而在马氏体基体中原位沉淀。成品钢的抗拉强度达到 1538 MPa,均匀伸长率达到 8.1%,优于各种 LAM 加工的高强度钢。在当前主流的非原位 4D 打印中,3D 打印结构随时间的变化(即属性或功能变化)发生在部件形成之后。这项工作重点介绍了通过将随时间变化的沉淀硬化与 3D 几何成形同步集成而进行的原位 4D 打印,这显示出高能源效率和可持续性。这些发现为通过理解和利用 IHT-材料相互作用来开发 LAM 定制材料提供了见解。