摘要:激光三维打印已成为基于熔体生长制备高性能Al 2 O 3 基共晶陶瓷的重要技术,但氧空位是该过程中不可避免的晶体缺陷,其形成机理和在沉积态陶瓷中的作用尚不清楚。本文采用激光3D打印制备Al 2 O 3 /GdAlO 3 /ZrO 2 三元共晶陶瓷,通过精心设计的退火实验揭示了氧空位的形成机理,并研究了氧空位对凝固态共晶陶瓷结构和力学性能的影响。揭示了氧空位的形成是由于氧原子通过空位迁移机制从氧化物陶瓷中转移到缺氧气氛中,此外,氧空位的存在对增材制造共晶陶瓷的晶体结构和微观结构没有明显影响。然而这些晶体缺陷的形成会在一定程度上改变陶瓷材料的化学键性质,从而影响沉积态共晶陶瓷的力学性能。研究发现,去除氧空位后,陶瓷材料的硬度降低了3.9%,断裂韧性提高了13.3%。该结果可为调控氧化物陶瓷材料的力学性能提供一种潜在的策略。关键词:氧化物共晶陶瓷;激光3D打印;氧空位;微观结构;力学性能
抽象目的 - 本文的目的是研究使用激光粉末床融合(LPBF)制造的镍含量(NITI)部分对镍含量(NITI)部分的均匀性的影响。此外,已经研究了制造参数和不同的熔融策略的影响,包括多个重新粘贴周期,可打印性和宏缺陷,例如孔隙和裂纹形成。设计/方法/方法 - 使用LPBF工艺来制造元混合粉末的NITI合金,并通过使用重新制定的扫描策略来评估改善制造标本的均匀性。此外,还使用了单一熔体和最多两个遥控器。发现 - 结果表明,重新升压可能对改善密度以及化学和相组成均匀化是有益的。扫描电子显微镜中的反向散射电子模式显示,在没有粘合的Ni和Ti元素粉末的情况下,响应增加了遥远的数量。所研究熔体的NITI零件的微值值相似,范围为487至495 HV。尽管如此,观察到的测量误差会随着遥控器的增加而降低,表明化学和相组成均匀性的增加。然而,X射线衍射分析揭示了多个阶段的存在,而与熔体运行的数量无关。独创性/价值 - 首次使用了作者的知识,使用重新放置扫描策略,通过LPBF制造了基本混合的NITI粉末。
本研究系统地分析和优化了纯铜电子束熔炼工艺。结果表明,为了可靠制造,应优化预热温度以避免孔隙率和部件变形。电子束应完全聚焦,以防止收缩空隙(与负散焦相关)和材料飞溅(与正散焦相关)。较低的网格间距(例如 100µm)可使表面更光滑,从而提高密度可靠性,而较高的网格间距可达到更长的悬垂。还采用了合适的起始轮廓策略来减轻边界孔隙率、降低侧面粗糙度并提高几何精度。© 2022 作者。由 Elsevier Ltd 代表 CIRP 出版。这是一篇根据 CC BY 许可开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)
摘要:钛合金具有重量轻、强度高、耐热腐蚀等优点,但其优异的力学性能与其组织结构密切相关,在焊接、表面强化、修复等加工过程中需要采用创新的加工方式来保证晶体组织的细化,以满足强度提高、力学性能提高和整体强度提高的要求。通过对Ti-6Al-4V合金表面进行激光直接熔化,比较了连续激光与调制激光模式下熔池的差异。在相同功率下,激光熔池热影响区可缩小为连续激光的1/3。连续激光在高能量密度的作用下可以获得深熔池。不同的熔体穿透深度会导致拉伸性能变化很大。在高频(20 kHz)调制激光作用下可以获得高密度、细晶粒的熔池。包含重熔区的不同熔深深度之间的拉伸试样的力学性能与基体接近,研究结论可为激光重熔加工技术的开发提供技术支持。
图1 NiTi粉末的SEM/EDS表征:(a)粉末形貌,(b)粉末横截面和EDS取样点位置,(c)Ni元素分布,(d)Ti元素分布和(e)四个点的EDS峰值
“不确定的可模仿性是一种解释企业间效率差异的起源和持续性的理论。” “……不确定的可模仿性与垄断或合谋寡头垄断的区别在于,现有企业之间的利润率分散程度不同。” Lippman 和 Rumelt (1982: 436)。 “企业的战略可以用创造(或将创造)潜在租金的意外事件以及(将)用于保留租金的隔离机制来解释。如果缺少任何一个解释要素,分析都是不充分的。” Rumelt (1984:142) “……经济租金的最重要来源是特定于企业的;行业成员资格是次要的来源……” Rumelt (1991: 167)。 “压倒性的证据表明,组织具有相当大的惯性,但战略内容模型(包括基于资源的企业观点)往往回避了这个问题。完整的“企业战略理论”必须直接处理惯性问题。” (Rumelt,1995:23)
1 西安大学陕西省表面工程与再制造重点实验室,西安 710065 2 西安大学西安植入器械原型与优化重点实验室,西安 710065 3 西安交通大学材料力学行为国家重点实验室,西安 710049 * 电子邮件;liumingxia1121@163.com 收稿日期:2022 年 1 月 6 日/接受日期:2022 年 2 月 22 日/发表日期:2022 年 4 月 5 日 采用超高速激光熔覆-随后的激光重熔(EHLA-LR)在 2Cr13 钢基体上制备镍基涂层。详细研究了激光重熔(LR)处理对超高速激光熔覆(EHLA)涂层的形貌、微观组织、残余应力和耐腐蚀性能的影响。结果表明:EHLA-LR一体化工艺可使涂层表面粗糙度降低86%、表面致密性提高、表面平整度得到优化。EHLA-LR涂层近表面枝晶间距减小,晶粒细化,经LR处理后涂层物相变化不大。结果表明:涂层残余压应力基本保持不变,但经LR处理后残余压应力略有降低。此外,由于LR工艺提高了涂层表面致密性、细化了晶粒,EHLA-LR涂层的耐腐蚀性能优于EHLA涂层。关键词:超高速激光熔覆;激光重熔;微观组织;晶粒细化;残余应力;耐腐蚀性能
1996 年 1 月 1 日之后发布的报告通常可通过美国能源部 (DOE) SciTech Connect 免费获取。网站 www.osti.gov 公众可以从以下来源购买 1996 年 1 月 1 日之前制作的报告: 国家技术信息服务 5285 Port Royal Road Springfield, VA 22161 电话 703-605-6000(1-800-553-6847)TDD 703-487-4639 传真 703-605-6900 电子邮件 info@ntis.gov 网站 http://classic.ntis.gov/ 能源部员工、能源部承包商、能源技术数据交换代表和国际核信息系统代表可以从以下来源获取报告: 科学技术信息办公室 PO Box 62 Oak Ridge, TN 37831 电话 865-576-8401 传真 865-576-5728 电子邮件 reports@osti.gov 网站 https://www.osti.gov/
摘要:熔融生长氧化铝基复合材料因其在航空航天应用方面的潜力而受到越来越多的关注;然而,快速制备高性能部件仍然是一个挑战。本文提出了一种使用定向激光沉积(DLD)3D 打印致密(< 99.4%)高性能熔融生长氧化铝-莫来石/玻璃复合材料的新方法。系统研究了复合材料的关键问题,包括相组成、微观结构形成/演变、致密化和力学性能。利用经典断裂力学、格里菲斯强度理论和固体/玻璃界面渗透理论分析了增韧和强化机制。结果表明,复合材料由刚玉、莫来石和玻璃或刚玉和玻璃组成。随着初始粉末中氧化铝含量的增加,由于成分过冷度的减弱和小的成核过冷度,刚玉晶粒逐渐从近等轴枝晶演变为柱状枝晶和胞状结构。氧化铝含量为 92.5 mol%时显微硬度和断裂韧性最高,分别为 18.39±0.38 GPa 和 3.07±0.13 MPa·m 1/2 ;氧化铝含量为 95 mol%时强度最高,为 310.1±36.5 MPa。强度的提高归因于微量二氧化硅掺杂提高了致密性,同时消除了残余应力。该方法揭示了利用 DLD 技术制备致密高性能熔融生长氧化铝基复合材料的潜力。关键词:激光;增材制造;氧化铝;莫来石;微观结构;力学性能
本研究的目的是现场检测使用激光粉末床熔合 (LPBF) 增材制造工艺制造的金属部件中的缺陷形成情况。这是一个重要的研究领域,因为尽管节省了大量成本和时间,但航空航天和生物医学等精密驱动型行业仍不愿使用 LPBF 制造安全关键部件,因为该工艺容易产生缺陷。LPBF 和增材制造中的另一个新兴问题与网络安全有关——恶意行为者可能会篡改工艺或在部件内部植入缺陷以损害其性能。因此,本研究的目标是开发和应用一种物理和数据集成策略,用于在线监控和检测 LPBF 部件中的缺陷形成情况。实现此目标的方法是基于将现场熔池温度测量(孪生)与基于图论的热模拟模型相结合,该模型可以快速预测部件中的温度分布(热历史)。该方法的创新之处在于,通过现场熔池温度测量逐层更新计算热模型提供的温度分布预测。这种数字孪生方法用于检测使用商用 LPBF 系统制造的不锈钢 (316L) 叶轮形部件中的缺陷形成。生产了四个这样的叶轮,模拟了 LPBF 部件中缺陷形成的三种途径,即:加工参数的变化(工艺漂移);机器相关故障(镜片脱层)以及故意篡改工艺以在部件内部植入缺陷(网络入侵)。使用 X 射线计算的