摘要 在各种增材制造 (AM) 技术中,线材和电弧增材制造 (WAAM) 是最适合生产大型金属部件的技术之一,同时也表明其在建筑领域具有应用潜力。目前已有多项研究致力于钢和钛合金的 WAAM,最近,人们也在探索 WAAM 在铝合金中的应用。本文介绍了使用商用 ER 5183 铝焊丝生产的 WAAM 板的微观结构和机械特性。目的是评估平面元件在拉伸应力下可能出现的各向异性行为,考虑相对于沉积层的三个不同提取方向:纵向 (L)、横向 (T) 和对角线 (D)。进行了成分、形态、微观结构和断口分析,以将 WAAM 引起的特定微观结构特征与拉伸性能联系起来。发现试样取向具有各向异性行为,T 试样的强度和延展性最低。造成这一现象的原因在于,微观结构不连续性在拉伸方向上存在不利的方向。拉伸试验结果还表明,与传统的 AA5083-O 板材相比,其整体机械性能良好,表明未来可用于实现非常复杂的几何形状和优化形状,以实现轻量化结构应用。
显示出最高的拉伸应力,超过 800 MPa。Bodner 等人在 [33] 中报告了 Inconel 625 和 AISI 316L 的层内多材料结构中残余应力水平同样升高的情况。此外,图的上部区域显示拉伸应力从马氏体时效的左边缘开始,延伸到整个梯度区域,并在朝向 AISI 316L 区域的大约一半处减小,在试样的右边缘处发现应力减小到无应力区域。减小的
摘要:在激光粉末定向能量沉积 (LP-DED) 过程中,会发生许多复杂现象。这些现象与构建过程中使用的条件密切相关,会影响零件在微观结构特征和机械行为方面的质量。本文研究了构建参数对通过 LP-DED 生产的 AISI 316L 不锈钢样品的微观结构和拉伸性能的影响。首先,通过研究其形态和几何特征,从单扫描轨迹开始选择构建参数。接下来,对使用两组参数构建的 316L LP-DED 块体样品的孔隙率、几何精度、微观结构和机械性能进行了表征。使用 Voce 模型分析了拉伸试验数据,并发现了拉伸性能与位错自由程之间的相关性。总体而言,数据表明,孔隙率不应被视为 LP-DED 部件质量的唯一指标,还应进行机械表征。
机械性能 公制 英制 注释 硬度,肖氏 D 70 70 ASTM D2240 拉伸强度 31.7 MPa 4600 psi ASTM D638 65°C (150°F) 时的拉伸强度 2.76 MPa 400 psi ASTM D638 断裂伸长率 400 % 400 % ASTM D638 屈服伸长率 12 % 12 % ASTM D638 拉伸模量 1.38 GPa 200 ksi ASTM D638 弯曲强度 31.7 MPa 4600 psi ASTM D790 弯曲模量 1.20 GPa 174 ksi ASTM D790 压缩强度 31.7 MPa 4600 psi 10% 变形; ASTM D695 压缩模量 0.689 GPa 100 ksi ASTM D695 缺口悬臂梁冲击强度 0.694 J/cm 1.30 ft-lb/in ASTM D256 A 型动态摩擦系数 0.20 0.20 干燥状态下与钢表面接触;QTM55007
摘要塑料废物最近被认为是最关键的环境问题之一。最塑料不可回收,并且完美退化需要300 - 500年。塑料稻草还会造成这些负面影响,因此开发可生物降解的稻草可以是一种溶液之一。含有碳水化合物的天然成分可以用作可生物降解的稻草材料是未使用的米饭和米麸,含二手食用油的甘油。本研究旨在分别找出未使用的米粉和米麸粉对参数的组成的影响。参数是拉伸强度,伸长,吸水和生物降解,然后与对照进行比较。统计检验用于检查,分析和比较数据之间。结果表明,原材料粉的组合变化对拉伸强度,伸长和生物降解的作用显着影响(p <0.05),但对水吸收的影响没有显着影响(P≥0.05)。从可生物降解吸管的抗拉力强度范围为0.21-6.19 MPa的伸长率范围为0.43-1.71%,水吸收100%,降解100%的结果。与3 g未使用的米粉组合的样品:0.5 g大米粉,具有最高的拉伸强度和伸长值,并在4天内降解。但是,该样品不能用作塑料吸管的替代品,因为它没有类似的特征。
本研究旨在制备基于聚醚酰亚胺 (PEI)-硅橡胶二元共混物的纳米复合材料,其中掺入了不同含量的纳米二氧化钛颗粒。纳米复合材料采用双螺杆挤出机通过熔融共混工艺制备。借助热重分析仪 (TGA) 和动态力学分析仪 (DMA) 研究了所开发的纳米复合材料的热性能。使用扫描电子显微镜 (SEM) 分析纳米复合材料的形态特性。通过万能试验机 (UTM) 评估了纳米复合材料的机械性能(拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率、冲击强度)。机械测试结果表明,在共混聚合物基质中添加 1 phr 纳米钛时,拉伸强度增加 35%,拉伸模量增加 3%,冲击强度增加 41%。含有 1 phr 纳米钛的纳米复合材料的热稳定性最高。 DMA 结果表明,在 50°C 下,与纯共混体系相比,含有 1 phr 纳米钛的纳米复合材料的储能模量增加了 69%。SEM 显微照片清楚地表明,与其他纳米复合材料相比,含有 1 phr 纳米钛的纳米复合材料具有最小的域尺寸。这可能是由于 1 phr 纳米钛在聚合物基质中均匀分散,随后与聚合物填料相互作用相当好。
摘要:在本研究中,我们提出了一种混合制造工艺来生产高质量的 Ti6Al4V 零件,该工艺结合了增材粉末激光定向能量沉积 (L-DED) 用于制造预制件,随后的热锻作为热机械加工 (TMP) 步骤。在 L-DED 之后,材料在两种不同的温度 (930 ◦ C 和 1070 ◦ C) 下热成型,随后进行热处理以消除应力退火。在小子样本上进行拉伸试验,考虑到相对于 L-DED 构建方向的不同样本方向,并产生非常好的拉伸强度和延展性,类似于或优于锻造材料。所得微观结构由非常细粒、部分球化的 α 晶粒组成,平均直径约为 0.8–2.3 µ m,位于 β 相基质内,占样本的 2% 至 9%。在亚β转变温度范围内锻造后,典型的 L-DED 微观结构不再可辨别,并且增材制造 (AM) 中常见的拉伸性能各向异性显著降低。然而,在超β转变温度范围内锻造会导致机械性能的各向异性仍然存在,并且材料的拉伸强度和延展性较差。结果表明,通过将 L-DED 与 Ti6Al4V 亚β转变温度范围内的热机械加工相结合,可以获得适用于许多应用的微观结构和理想的机械性能,同时具有减少材料浪费的优势。
摘要:在本研究中,我们提出了一种混合制造工艺来生产高质量的 Ti 6 Al 4 V 零件,该工艺结合增材粉末激光定向能量沉积 (L-DED) 来制造预制件,随后的热锻作为热机械加工 (TMP) 步骤。在 L-DED 之后,材料在两种不同的温度 (930 ◦ C 和 1070 ◦ C) 下热成型,随后进行热处理以消除应力退火。在小子样本上进行拉伸试验,考虑到相对于 L-DED 构建方向的不同样本方向,并产生非常好的拉伸强度和延展性,类似于或优于锻造材料。所得微观结构由非常细粒、部分球化的 α 晶粒组成,平均直径约为 0.8–2.3 µ m,位于 β 相基质内,占样本的 2% 至 9%。在亚β转变温度范围内锻造后,典型的 L-DED 微观结构不再可辨别,并且增材制造 (AM) 中常见的拉伸性能各向异性显著降低。然而,在超β转变温度范围内锻造会导致机械性能的各向异性仍然存在,并且材料的拉伸强度和延展性较差。结果表明,通过将 L-DED 与 Ti 6 Al 4 V 亚β转变温度范围内的热机械加工相结合,可以获得适用于许多应用的微观结构和理想的机械性能,同时具有减少材料浪费的优势。