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World File Search SystemTi6Al4V
定向能量沉积制备 Ti6Al4V 凝固微观结构形成的确定性模型
金属增材制造（MAM）技术在制造与再制造行业中得到广泛应用，微观组织模拟逐渐凸显其重要性。传统的凝固微观组织模拟方法在MAM应用中都有其优缺点。本文建立了一种确定性凝固微观组织模型，即“侵入模型”，以避免传统方法的本质缺陷。该模型不模拟各个柱状晶粒的生长动力学或推导变量的场形式，而是关注相邻双晶之间的相互作用。在双晶系统中，晶界从热梯度方向的倾斜被理解为一个晶粒向另一个晶粒的瞬时侵入行为，而MAM形成过程中的竞争性晶粒生长行为则是双晶系统中所有侵入行为的总结。为了填补快速凝固理论的空白，利用人工神经网络（ANN）建立了快速定向凝固条件下各向异性生长效应的数据库。以采用线材送料定向能量沉积 (DED) 制备的具有完整树枝状柱状晶粒 (原始 β 晶粒) 的 Ti6Al4V 薄壁样品为基准，测试了新模拟模型的有效性。沿堆积方向重构的原始 β 晶粒的晶粒几何结构与模拟结果具有很好的一致性。在满足应用范围的情况下，该模型还可以应用于 MAM 的其他情况或与各种模型结合，以实现实时凝固晶体学特征预测。关键词：增材制造；微观结构；建模；凝固
使用先进的深层激光扫描技术对增材制造的 Ti6Al4V 扫描电子显微镜图像进行实时数据驱动的微观结构缺陷检测
由于缺乏全面的数据集和缺陷类型的多样性，自动检测增材制造的 Ti6Al4V 材料中的微观结构缺陷面临巨大挑战。本研究介绍了一种应对这些挑战的新方法，即开发专门针对扫描电子显微镜 (SEM) 图像的微观结构缺陷数据集 (MDD)。我们使用此数据集训练和评估了多个 YOLOv8 模型（YOLOv8n、YOLOv8s、YOLOv8m、YOLOv8l 和 YOLOv8x），以评估它们在检测各种缺陷方面的有效性。主要结果表明，YOLOv8m 在精度和召回率之间实现了平衡，使其适用于可靠地识别各种缺陷类型中的缺陷。另一方面，YOLOv8s 在效率和速度方面表现出色，尤其是在检测“孔隙”缺陷方面。该研究还强调了 YOLOv8n 在检测特定缺陷类型方面的局限性以及与 YOLOv8l 和 YOLOv8x 相关的计算挑战。我们的方法和发现有助于科学地理解增材制造中的自动缺陷检测。MDD 的开发和 YOLOv8 模型的比较评估通过提供检测微结构缺陷的强大框架来推进知识水平。未来的研究应侧重于扩展数据集和探索先进的 AI 技术，以提高检测准确性和模型泛化能力。
机器学习助力定向能量沉积 Ti6Al4V 材料竞争性晶粒生长行为研究
摘要 钛合金定向能量沉积 (DED) 因其在自由成型和再制造方面的灵活性而成为一种快速发展的技术。然而，沉积过程中凝固微观组织的不确定性限制了其发展。本文提出了一种人工神经网络 (ANN) 来研究晶界倾斜角与三个致病因素（即热梯度、晶体取向和马兰戈尼效应）之间的关系。在田口实验设计下进行了一系列线材 DED、光学显微镜 (OM) 和电子背散射衍射 (EBSD) 实验，以收集 ANN 的训练和测试数据。与传统的微观结构模拟方法相比，本文开发的策略和 ANN 模型被证明是一种描述 DED 制备 Ti6Al4V 中竞争性晶粒生长行为的有效方法。它们可用于实现定量微观结构模拟，并扩展到其他多晶材料凝固过程。
多层烧结Ti6Al4V合金表面微裂纹及微观组织
20. Santana, A.、Eres-Castellanos, A.、Jimenez, JA 等人。“层厚度和激光发射模式对增材制造马氏体时效钢微观结构的影响”，《材料研究与技术杂志》，第 25 卷，第 6898-6912 页 (2023 年)。DOI：10.1016/j.jmrt.2023.07.114。
添加性制造的Ti6al4v Eli
单点钻石加工（SPDM）产生其他生产方法无法匹配的光滑加工表面。虽然对用SPDM进行铸造合金的机制进行了充分探索，但添加性制造零件的SPDM领域仍在很大程度上都没有。这项工作揭示了对添加性钛合金的表面产生过程的新见解，特别是Ti6al4v额外的低间隙（ELI）合金工件。我们对芯片形态的检查揭示了一种独特的芯片去除方式，该模式以前未记录在现有文献中。在添加性的TI6AL4V ELI工件的SPDM中，鉴定出在工具耙面上流动的芯片中的许多毛孔和不连续性，表明在材料的塑料流中看到了周期性间歇性裂纹。为了检查这种现象，开发了有限元分析（FEA）模型。尽管FEA模型可以很好地解释文献中报道的Cast Ti6al4v Eli的SPDM的加工力学和芯片形态，但它未能描述在这项工作中加化性工件加工过程中获得的芯片形态。这种差异强调了针对加上制造组件量身定制的创新模拟方法的需求。这项研究中的实验性OB用途强调了芯片形成的独特形式，与常规的TI6AL4V合金加工过程相反。在较低的饲料中，存在短而不连续的芯片形成，外围的撕裂。相反，在较高的饲料下，观察到了长，连续的带状芯片形成。此外，一些典型的添加剂制造缺陷出现在加工表面和芯片上。通过优化SPDT参数，在Addi ti6al4v Eli工件上实现了大约11.8 nm的表面粗糙度（RA）值。这项工作提供了有关SPDM的化合物制造组件的机制的全新视角，为后续研究提供了垫脚石。
电排放加工对模拟体液中TI6AL4V腐蚀行为的影响
钛合金，例如Ti6Al4v，由于其有利的性质，在生物医学行业被广泛用于11种植入物应用。然而，这些合金在存在体液的情况下可以经历12种长期腐蚀，这是植入物13的关键问题，因为它会影响其时间pan。因此，本研究旨在检查体液中14 Ti6al4v的腐蚀性。高度期望的电气排放加工（EDM）技术15用于TI6AL4V样品制备的三种不同条件（油，去离子水，16和羟基磷灰石）混合在去离子水中）。通过微观结构分析，使用电化学17分析评估腐蚀。 结果表明，使用18种水和油产生的样品分别具有最佳和最低的腐蚀性。 在水中在EDM中形成的保护性氧化物第19层，而在油中产生了EDM的异质表面。 20，电容的增加导致氧化物层的增厚，从而增强了21种腐蚀性。 22腐蚀。结果表明，使用18种水和油产生的样品分别具有最佳和最低的腐蚀性。在水中在EDM中形成的保护性氧化物第19层，而在油中产生了EDM的异质表面。20，电容的增加导致氧化物层的增厚，从而增强了21种腐蚀性。22
激光粉末床熔合增材制造过程中 Ti6Al4V 粉末氧化影响的现场监测
要使激光粉末床熔合 (L-PBF) 增材制造工艺可持续，需要有效的粉末回收。在 L-PBF 中回收 Ti6Al4V 粉末会导致粉末氧化，然而，这种对 L-PBF 过程中激光-物质相互作用、过程和缺陷动力学的影响尚不清楚。这项研究使用原位高速同步加速器 X 射线成像揭示并量化了在多层薄壁 L-PBF 过程中处理低 (0.12 wt%) 和高 (0.40 wt%) 氧含量 Ti6Al4V 粉末的影响。我们的结果表明，高氧含量的 Ti6Al4V 粉末可以减少熔体喷出、表面粗糙度和制造部件中的缺陷数量。随着部件中氧含量的增加，由于固溶体强化，显微硬度会增加，并且微观结构没有明显的变化。
AM与锻造Ti6Al4V板材激光对接焊接头特性研究
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。
通过在火花阳极氧化生长的 TiO2 层中填充藻酸盐孔隙来捕获 Ag 和羟基磷灰石来增强 Ti6Al4V 的生物相容性和抗菌活性
基于这些特性，金属和金属合金被用作承重植入物。其中，钴铬合金、不锈钢、钛和钛合金被广泛用于多种生物医学应用。特别是，钛及其合金的弹性模量接近骨骼，密度低于钴铬合金和不锈钢。[2,3] 此外，与纯钛相比，钛合金具有更高的机械性能，使其特别适合用作骨科和创伤植入物。然而，钛和钛合金被认为是生物惰性材料，即它们不会与人体周围组织发生化学或生物反应。[4] 此外，涉及钛合金（即 Ti6Al4V 合金）的腐蚀现象会导致释放对人体有害的 Al 和 V 合金。为了促进植入物与现有人体骨组织的骨整合，从而优化装置的整合，在植入物表面生长涂层可能是一种合适的方法。尤其对于钛和钛合金，火花阳极氧化是一种合适的技术，可在基体上生长出牢固粘附的多孔陶瓷涂层，最大限度地减少可能导致骨溶解的剥落现象。在此背景下，已研究了多种策略来增强钛合金的生物活性，从而增强其骨整合。[5–7] 文献中有充分的证据表明，羟基磷灰石 (HA，Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ) 的存在可以增强外来生物材料的骨整合，因为它与硬组织和软组织具有很高的生物相容性。[8] 因此，诱导 HA 的结合或生长已被证明是提高材料生物活性的一种好策略。例如，这可以通过电化学转化涂层工艺（如火花阳极氧化）通过精确调整操作条件（形成电压、电解质浴成分等）来实现。 [3,9,10] 此外，Ti6Al4V 合金表面生长一层厚的阳极氧化层可以提高其耐腐蚀性能
TI6AL4V和COCRMO合金之间体外细菌依从性的差异
摘要：假体联合感染是一个罕见的实体，但是从经济方面到卫生系统和患者的情感方面，它都认为高昂的成本。对经常参与联合假体涉及的不同材料的细菌依从性的评估使我们能够更好地了解此基础的机制，并为预防策略的未来发展提供信息。这项研究评估了四种不同物种（金黄色葡萄球菌，葡萄球菌表皮，大肠杆菌和铜绿假单胞菌）上的细菌依从性。在两种合金的样品中测量了地形，表面接触角和线性平均粗糙度。与两种合金表面的相互作用截然不同，COCRMO对所有物种都有汇总作用，在铜绿假单胞菌的情况下，具有额外的抗粘附活性。生存能力也会变化，cocrmo合金的显着降低（p <0.05）。在表皮链球菌的情况下，来自样品的上清液中的生存能力也不同，Ti6Al4V中的集型形成单元的降低，这可能与从表面释放的阳离子释放有关。超越粘附是一个多因素且复杂的过程，考虑到地形和润湿性相似，化学成分可能在观察到的不同特性中起主要作用。