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材料表征
变体选择是钛合金中一种常见而复杂的现象，不仅受影响变体形核过程的微观组织特征（如晶粒取向、晶界、残余α相等）的支配，而且受冷却速率、残余应力等动力学因素的显著影响，尤其对于增材制造的钛合金。为研究冷却速率对激光立体成形(LSF) Ti-6Al-4V合金变体选择的影响，系统研究了激光立体成形样品(具有不同的冷却速率)不同区域但属于同一个β晶粒的α变体的选择。利用电子背散射衍射(EBSD)数据显示，虽然12种α变体均出现在不同的冷却速率下，但一些变体的面积百分比明显偏离不同冷却速率下相应的理论值。为定量表征变体选择的变化，进一步对按角度/轴类型区分的α / α边界长度分数进行统计分析。结果表明，由于残余应力较大，当冷却速度较高时（底部区域），IV 型 α / α 边界的长度分数（63.26 ◦ /[ − 10 5 5 – 3]）大于其他类型的 α / α 边界的长度分数；而当冷却速度较低时（中间区域），II 型 α / α 边界（60 ◦ /[11 – 20]）占主导地位，这可归因于 β → α 相变过程中的自调节机制。了解冷却速度对 α 变体选择的影响有助于理解 LSFed Ti 合金中的微观组织演变。
SEM在锂离子电池分析中的重要作用
作为可再生能源和电动汽车的市场，需要可靠的，高容量的能源存储的需求增加。超过20年，锂离子电池（LIB）在这方面特别感兴趣，但是了解影响多层，对空气敏感的LIB材料性能的微观结构特征可能具有挑战性。在这份白皮书中，我们描述了使用JEOL的台式扫描电子显微镜（SEM）到超高分辨率场排放SEMS如何解决这些挑战，并帮助LIB的研究人员和制造商完善并改善这种基本的能源存储技术。
γ-TiAl高周疲劳行为的最新进展...
摘要 综述了 γ -TiAl 合金的高周疲劳 (HCF) 性能，特别是在近阈值循环载荷范围内的变形机制。通过研究层状取向和厚度对 HCF 阈值的影响，除了更传统的微观结构考虑因素（例如晶粒尺寸或层状群的体积分数）之外，还评估了改善 HCF 的 γ -TiAl 微观结构的因素。最后，调查了实验方法和加载策略，以确定改进 γ - TiAl 合金 HCF 测试的技术。在此，我们既考虑了不同方法的保守性，也考虑了以合适的分辨率测量层状 γ -TiAl 微观结构在 HCF 下的局部力学行为的可能性。
英国融合材料路线图2021-2040
如果有融合的顺序途径，对于材料，必须在功能上定义它：候选人 - >辐射以了解材料损坏形式的中子反应 - >模型，以推断对操作条件和生命周期的全面影响 - >基于损害观察和模型的微观结构增强，可以通过微观结构增强来进行损害。需要集成的实验和建模，并具有智能的定义和量化不确定性，这些定义和量化将附加到这些实验和模型中的外推。有些声音认为建模可能能够完全替换辐照。大多数人都同意，工程保证/资格是中心问题，故障模式预测将是最关键的活动。
拓扑优化增材制造 SS316L 部件的实验验证和微观结构表征
a 威斯康星大学麦迪逊分校机械工程系，美国威斯康星州麦迪逊 53706 b 威斯康星大学麦迪逊分校材料科学与工程系，美国威斯康星州麦迪逊 53706 c 威斯康星大学麦迪逊分校格兰杰工程研究所，美国威斯康星州麦迪逊 53706 ⸸ 通讯作者 摘要 拓扑优化 (TO) 与增材制造 (AM) 的结合有可能彻底改变现代设计和制造。然而，制造优化设计的实例很少，而经过实验测试的设计实例就更少了。缺乏验证再加上 AM 工艺对材料性能的影响，使我们对工艺-微观结构-性能关系的理解存在差距，而这对于开发整体设计优化框架至关重要。在这项工作中，使用定向能量沉积 (DED) 和选择性激光熔化 (SLM) 方法对功能设计进行了拓扑优化和制造。这是首次在 TO 背景下直接比较这些 AM 方法。在单轴位移控制拉伸载荷下，研究了 SS316L 和优化部件在制造和热处理条件下的机械性能，并与有限元建模 (FEM) 预测进行了比较。优化样品在试件中提供了压缩和拉伸载荷区域。实验结果表明 FEM 预测较为保守。微观结构分析表明，这种差异是由于增材制造过程中形成的细化微观结构，可增强高应力区域的材料强度。此外，由于晶粒尺寸更细化和位错结构更密集，SLM 样品表现出比 DED 样品更高的屈服强度。TO 结果对 AM 方法、后处理条件和机械性能差异很敏感。因此，通过结合微观结构特征来考虑制造部件中的局部微观结构变化，可以最好地优化用于 AM 框架的 TO。
直接金属沉积中基于神经网络的过程模型的迁移学习
增材制造工艺在工业领域越来越重要。特别是直接金属沉积 (DMD) 是一种很有前途的制造技术，因为它可以实现广泛的应用，例如从头开始制造零件、在传统加工的原始零件上添加材料，甚至高效修复高价值零件 [1]。除了许多优点外，该工艺的可控性仍然很困难，导致内部缺陷、几何偏差或微观结构不均匀。相变、粉末-气体动力学和参数不确定性等多种物理现象会影响工艺行为并使工艺处理复杂化。因此，需要进行大量的实验活动来确定具有可接受几何和材料性能的工艺参数
γ-TiAl高周疲劳行为的最新进展...
摘要 回顾了 γ -TiAl 合金的高周疲劳 (HCF) 性能，特别是关于近阈值循环载荷范围内的变形机制。通过检查层状取向和厚度对 HCF 阈值的影响，除了更传统的微观结构考虑因素（例如晶粒尺寸或层状群的体积分数）之外，还评估了改善 HCF 的 γ -TiAl 微观结构的因素。最后，调查了实验方法和加载策略，以确定改进 γ - TiAl 合金 HCF 测试的技术。在此，我们考虑了不同方法的保守性，以及以合适的分辨率测量层状 γ -TiAl 微观结构在 HCF 下的局部机械行为的可能性。
Eric Lass - AMD 研究生课程 | 宾夕法尼亚州立大学工程系
先进制造材料中的化学-加工-微观结构关系 摘要 先进制造不断提高开发新技术并将其推向市场的效率、能力和成本效益，这在很大程度上得益于先进的计算工具（例如集成计算材料工程，ICME）和制造过程的自动化。这些进步，以及现代制造技术与传统铸造和锻造操作相比截然不同的材料加工条件，使得开发新材料成为必要，并需要开发基于物理的高精度模型来描述材料化学、加工和微观结构（和性能）之间的关系，这些模型通常基于基本的热力学和动力学原理。本演讲探讨了此类建模工具的一些最新进展，特别关注化学和加工条件如何影响凝固微观结构和随后的固态相变。具体而言，我们将讨论凝固模型（大致归类为界面响应函数）与增材制造过程中的材料响应和微观结构发展之间的联系。 传记 Eric A. Lass 博士是田纳西大学诺克斯维尔分校的助理教授。他于 2001 年获得密歇根理工大学材料工程学理学学士学位，2003 年获得 RPI 材料工程硕士学位，2008 年获得弗吉尼亚大学材料工程学博士学位。在来到诺克斯维尔之前，Lass 博士在马里兰州盖瑟斯堡的 NIST 工作了 10 年。他的研究兴趣广泛，包括热力学和动力学在先进材料微观结构演变和相变中的应用。他目前的项目包括 Fe、Ni 和 Al 基合金的增材制造、微观结构开发 Ni 超合金和耐火成分浓缩合金。他还是一名非常活跃的 TMS 成员，目前担任增材制造桥梁委员会主席。
在人类怀孕过程中观察到的神经解剖学变化
怀孕是每年数百万名女性经历的荷尔蒙和生理变化的时期，但在整个妊娠中，孕产妇大脑的神经变化在人类中没有很好地研究。利用精确成像，我们绘制了一个人的神经解剖学变化，从先入率到产后2年。明显的灰质体积减少，并且在整个大脑中都有明显的皮质厚度，与白质微结构完整性，心室体积和脑脊液的增加相反，很少有区域因过渡到母性而无法触及。该数据集是遍历妊娠的人脑的全面图，为大脑成像社区提供了开放式资源，以进一步探索和理解孕产妇的大脑。
MSE 420/514
成分和加工决定了材料的原子晶格、结构和微观结构，进而决定了材料的物理性质。这些关系是与结构和相相关的热力学物理学。本课程的目标是将基本理论应用于冶金系统，以了解其性质和性能。此外，学生将获得对微观结构合金结构、缺陷、沉淀物、应力的说明性类别的基本了解，以及它们在每类材料中的表现方式，并介绍当前最先进的先进制造技术。对物理冶金学的理解非常有助于操纵、开发和利用在材料科学和工程高级研究中有效发挥作用的材料系统和/或在工业/政府中担任相关职位。