晶粒尺寸是确定性的微观结构特征,可以使六角形封闭式(HCP)金属中变形的作用。尽管变形孪生是改善结构合金强度 - 降解性权衡的最有效机制之一,但随着晶粒尺寸的减少,其激活降低。这项工作报告了通过引入延性延展性的以身体为中心的立方体(BCC)纳米层接口的细粒度HCP微结构中变形孪生激活的发现。利用基于激光的添加剂制造的快速凝固和冷却条件,以获得精细的微观结构,并与强化的内在热处理结合使用,允许生成BCC纳米层。原位高能同步加速器X射线衍射允许实时跟踪机械孪生的激活和演变。获得的发现显示了延性纳米层的潜力,用于具有改善寿命跨度的HCP损伤耐受材料的新设计。
二手食用油(UCO)是一个伞术,涵盖了所有二手植物油,动物脂肪和加工油,这些植物油,食品加工行业,酒店,餐馆,家庭烹饪或煎炸以及屠宰场废物已使用。无论其起源如何,所有油的主要成分都是甘油酸酯,饱和或不饱和脂肪酸和甘油的酯,伴随着水,颗粒和加工食品的残基。UCO并未归类为危险物品。但是,如果将其处置不当,例如,通过废水的水槽,由于油或脂肪的凝固,排水系统可能会受到堵塞的负面影响。,如果用过的油与其他“固体废物”一起形成巨大的团块,即所谓的Fatbergs,则可能会发生更糟糕的情况。这通常会导致污水管完全阻塞。我们水域中有机污染的20%以上可以是
摘要 电子束粉末床熔合制造部件是一种复杂的增材制造工艺,在航空航天和许多工业过程中具有广泛的优势。它降低了成本,并且对粉末粒度有更大的要求。与激光粉末床熔合工艺相比,这具有更高的质量沉积速率,从而缩短了生产时间。粉末床制造工艺通常会导致沿构建方向形成柱状晶粒结构,从而产生具有各向异性的物理和机械性能的组件。这是限制该技术应用的主要问题。为了促进等轴晶粒的形成,以及细化柱状形态和消除各向异性,需要考虑工艺条件和孕育剂或异质成核位点的存在的作用。在本研究中,通过添加氮化钛孕育剂,利用熔化策略和可变工艺参数促进铁素体不锈钢中柱状晶粒向等轴晶粒的转变。我们发现,热梯度 (G) 与凝固速率 (R) 之比 (G/R 比) 控制着晶粒形态和纹理:低 G/R 比已被证明可以促进等轴晶粒的形成。研究了这种转变的工艺条件。在 Freemelt One 机器中打印单线轨迹后对样品进行分析,然后借助光学显微镜进行研究,以确定导致柱状晶粒成功转变为等轴晶粒的机器参数组合。研究得出结论,在低热梯度、高扫描速度和低面积能量的条件下,等轴晶粒的比例有所增加。最终,需要进一步研究以确定促进铁素体不锈钢从柱状晶粒转变为等轴晶粒的确切工艺参数。未来的研究人员可以使用这项研究的结果来创建这种钢种的凝固图,并帮助行业定制铁素体不锈钢中的特定纹理,以实现所需的微观结构和机械性能。关键词:增材制造、E-PBM、孕育、工艺参数、TiN、CET
MSE 568材料添加剂制造材料弹性2024讲座:TTH 10:30-11:45 WANG 2599讲师:Kevin Trumble教授,武器2333,765-494-4114,driscol@purdue.edu.edu助攻:网站:Brightspace办公时间:通过电话,Webex(https://purdue.webex.com/meet/driscol)或付费;由电子邮件首选安排。学期开始后,将设置正常的办公时间。TA(S)也将定期使用。目的:将通用材料处理方法应用于所有主要类型材料类别的添加剂制造。描述:该课程将采用MSE方法进行添加剂制造(AM),遵循材料工程学院教授的通用材料处理课程系列的结构(MSE 512粉末处理,MSE 536 MSE 536固体处理和MSE 548沉积处理);但是这些课程不是先决条件。总体目标是学习如何通过添加剂处理在材料形成中的物理,化学,热和机械现象的相互作用来控制微观结构的发展。将包括所有主要的材料和AM过程。其他目标是发展能够定量分析相对于已建立的商业过程的AM过程的能力和局限性;并严格分析AM研究文献。该课程还将为学生提供探索自己特别兴趣的AM主题领域的机会。提供了一周的主题大纲(请参阅第4页)。简要概述:材料处理和制造;添加剂制造(AM)的统一方面;主要AM过程类别:增值税光聚合,挤出,喷气打印,粘合剂喷射,粉末床融合,定向能量沉积;比较处理,包括AM过程设计,选择和应用。支持AM单位过程的基本原理将包括:聚合,融化,浆液和糊剂的流变学,粉末表征和加工,聚焦梁的能源及其与材料的相互作用以及合金固化。微观结构发展与产生特性之间的关系始终贯穿。先决条件:毕业生或MSE 330或MSE 367。教科书(全部可通过普渡图书馆获得)
作为 AMC 的铸造准备解决方案 (CSR) 的一部分,美国铸造协会在国防后勤局 (DLA) 资助的研究期间开发了铸造金属的应变寿命疲劳数据库。该数据库包含单调和循环属性数据,以及各种铸铁(包括灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和白铸铁以及一些铝合金)的相关化学分析、截面厚度、成型工艺和微观结构数据。数据库中的疲劳数据是根据 ASTM 标准 E606 开发的,寿命范围为 100 次循环至 500 万次循环,拉伸数据是使用 ASTM 标准 E8 测试棒开发的。当前项目将这些经过验证的应变寿命疲劳数据整合到凝固和工程建模软件中,以帮助工程师设计铸造部件,并使用制动转子的铸钢轮毂作为案例研究,该轮毂在轻轨应用中用螺栓固定在车轴上(上图)。
摘要 激光定向能量沉积(L-DED)作为一种同轴送粉金属增材制造工艺,具有沉积速率高、可制造大型部件等优点,在航空航天、交通运输等领域有着广泛的应用前景。然而,L-DED在金属零件尺寸和形状的分辨方面存在工艺缺陷,如尺寸偏差大、表面不平整等,需要高效、准确的数值模型来预测熔覆轨道的形状和尺寸。本文提出了一种考虑粉末、激光束和熔池相互作用的高保真多物理场数值模型。该模型中,将激光束模拟为高斯表面热源,采用拉格朗日粒子模型模拟粉末与激光束的相互作用,然后将拉格朗日粒子模型与有限体积法和流体体积相结合,模拟粉末与熔池的相互作用以及相应的熔化和凝固过程。
金属添加剂制造(AM)过程使用高功率激光器快速融化并固化金属粉末为复杂的3D形状,但不幸的是,快速固化过程通常会导致随机缺陷形成和非平衡微结构。充分了解AM过程并确保需要高质量的无缺陷制造过程,新型的高速传感方法可以捕获与AM过程相关的关键物理现象,需要高分辨率。约翰·霍普金斯大学应用物理实验室(APL)的一个团队正在开发能够测量沿激光路径超过50 kHz的新型光谱技术,以帮助了解不同激光输入下的材料如何形成。团队还正在开发机器学习工具来解释这些信号,从而揭示了传感器数据或Physi Cal Cal Postmortem检查结果的特征和趋势。
激光添加剂制造(LAM)的工业化受到不良微观结构和高剩余应力的挑战,这些应力源自快速,复杂的固化过程。对控制变形模式的无损评估至关重要。在这里,我们使用深色场X射线显微镜(DFXM)来绘制3D地下的刻度内方向和应变变化,整个在定向能量沉积镍超合金中的表面上破裂的晶粒。DFXM结果揭示了在局部取向和晶格菌株方面具有高度异质的3D微结构。谷物包含≈5µm大小的细胞,具有交替应变态,高达5×10-3,方向差异<0.5°。将DFXM结果与电子反向散射的衍射测量结果进行了比较,从其截止谷物的截止晶粒进行了比较。我们讨论了LAM期间的微观结构发展,从而合理化了从加工过程中极端热梯度的变形图案的发展以及溶质分离的易感性。
1 引言 镍基高温合金具有优异的高温力学性能、高抗蠕变和疲劳性能以及非常好的耐腐蚀性能,被广泛应用于现代航空发动机和燃气轮机的涡轮叶片。镍基高温合金在恶劣条件下长期服役的性能,很大程度上取决于合金元素、合金浓度和强化相的形态。在工业实践中,镍基高温合金 René N5 在完全热处理状态下使用。固溶处理可使微观结构部分均质化,随后的时效可获得高体积分数的立方体状 γ′ 沉淀物。因此,获取更多有关铸态高温合金微观结构和性能的信息对于正确设计和控制后续热处理至关重要。枝晶间和枝晶间元素的凝固偏析会诱发非平衡相的形成,如碳化物、共晶相或其他低熔点相,这些相应在均质化过程中溶解[1-3]。
摘要该网络研讨会回顾了50年以上Cast MMC的进度。介绍了MMC组件在汽车,铁路,空间,计算机硬件和娱乐设备中的当前使用。列出了MMC行业的信息,包括MMC行业的主要生产商Cast MMC的总量。讨论的一些铸造MMC包括铝石墨,铝碳化铝,铝 - 铝铝和铝式灰烬。在包括铸造厂的制造,生产纳米复合材料,功能梯度材料,句法泡沫,自我修复和自润滑复合材料在内的铸造MMC的当前和未来方向。讨论了在Al-Graphite和Al-Graphite-Sic复合材料中用于压缩机,活塞和旋转发动机的轻质自润滑缸衬里的最新进展。提出了金属基质复合材料的未来前景,包括与这些材料的固化处理有关的基本问题。关键字:复合材料;金属铸造;陶瓷;纳米颗粒。参考