描述了“3”ABsTnAcT 实验,揭示了 Fe-3Si 钢和普通碳钢板中缺口和裂纹前塑性区的三维特征。这些将平面应力状态定义为施加应力和板强度的函数。它们还为 DM(Dugdale - Muskhelishvili)模型作为平面应力下裂纹的试验性弹塑性解决方案提供了理论依据。描述了一种考虑加工硬化和速率敏感塑性变形的方法的改进方法。这样,无缺口拉伸性能(应力-应变曲线和面积减小)可用于计算塑性区尺寸、裂纹尖端位移和应变、裂纹延伸应力和断裂韧性,与实验结果一致。最后,该方法扩展到延性裂纹扩展,并用于计算
优点 大型拨动手柄,操作毫不费力。不同的颜色。特殊的两部分主轴可防止“死运转”。密封螺母由高强度青铜制成,可最大程度地减小扭矩。绝对防松装置。面板和角度安装。由于下主轴不旋转且上主轴采用滚制螺纹,因此扭矩最小。惰性 PTFE 密封,摩擦小,使用寿命长。阀体由加工硬化、奥氏体、不锈钢制成,材料编号。1.4571。阀座的最大耐腐蚀和耐磨损性能。适合大多数应用的主轴形状。所有液体和气体均 100% 密封。符合国际标准的带泄压孔的高压管道连接。即使多次松动后仍能密封。所有阀门均配有不锈钢压力螺钉和压力环。压力螺钉采用滚压螺纹以防止卡住。
优点 大肘节手柄,操作轻松。不同的颜色。特殊的两部分主轴可防止“死角”。密封螺母由高强度青铜制成,扭矩最小。绝对的防松保护。面板和角组件。得益于不旋转的下部主轴和上部主轴的滚压螺纹,扭矩最小。惰性 PTFE 密封件,摩擦力低,使用寿命长。阀体由加工硬化奥氏体不锈钢制成,材质编号1.4571。阀座具有最佳的耐腐蚀性和耐磨性。适用于大多数应用的主轴形状。液体和气体均 100% 密封。高压管道连接符合国际标准,带有泄压孔。即使在多次松动后也能密封。所有阀门均配有不锈钢压力螺钉和压力环。带滚压螺纹的压力螺钉,可防止“卡死”。
坚固而坚韧的材料是轻量化、节能应用(如电动汽车和航空航天应用)所必需的。最近发现,异质结构具有前所未有的强度和延展性,这在我们的教科书中的材料科学中被认为是不可能实现的。如此优异的机械性能是由一项新的科学原理实现的:异质变形诱导 (HDI) 强化和加工硬化。异质结构 (HS) 材料由流动应力相差巨大(> 100%)的异质区域组成。区域间相互作用在软区域产生背向应力,在硬区域产生正向应力,从而共同产生 HDI 应力。HS 材料具有显著的协同效应,其综合性能超出了混合物规则的预测。重要的是,HS 材料可以通过现有的工业设施大规模低成本生产。新材料科学和有前景的应用正在推动 HS 材料作为一个新兴领域的快速发展。为了有效地设计出性能优越的 HS 材料,有许多基本问题需要探究。要解决这些问题,需要实验材料科学、计算材料科学和力学界的共同努力。
摘要:连续冷却转变 (CCT) 图广泛用于钢的热处理,用于表示材料在不同冷却速度下冷却时会出现哪种类型的相。CCT 图是根据对相对较小的测试样品(本研究中为直径为 4mm 和长度为 11mm 的圆柱形)的膨胀测量结果构建的。这项工作的主要目的是证明在确定 CCT 图后使用微体积(一个样品 1.4 × 10 − 7 m 3)的微型拉伸试验评估拉伸试验性能的可能性,并扩展标准 CCT 图以包含有关强度、延展性和加工硬化系数估计值的信息。微型拉伸试验 (MTT) 是最近由于实验材料可用性低而开发出来的,并且已经成功用于金属的局部力学性能表征。绘制了采用激光定向能量沉积 (L-DED) 工艺制备的 42CrMo4 钢、传统制造的市售 42CrMo4 钢(用于比较传统加工和 AM 制备)以及采用选择性激光熔化 (SLM) 工艺沉积的 H13 工具钢的 CCT 图。
1. 内布拉斯加大学林肯分校机械与材料工程系,内布拉斯加州林肯市,美国 2. 普渡大学机械工程学院,印第安纳州西拉斐特,美国 通讯作者 – MP Sealy,电子邮件 sealy@unl.edu 摘要 增材制造 (AM) 镁合金由于拉伸应力和粗大微观结构而迅速腐蚀。提出了将增材制造与层间超声波喷丸循环结合(混合)作为一种解决方案,通过强化机制和压缩残余应力来提高增材制造的镁 WE43 合金的耐腐蚀性。应用层间喷丸加工硬化离散层并形成区域晶粒细化和亚表面压缩残余应力屏障的全球完整性。通常会加速腐蚀的拉伸残余应力降低了 90%。结果表明,通过层间喷丸可以实现对腐蚀的时间分辨控制,并且与打印的 WE43 相比,打印单元内的局部腐蚀减少了 57%。关键词:增材制造、混合制造、镁 1. 引言 随着镁增材制造技术发展到更高的水平 [1],医疗器械和石油压裂行业寻求对负载-压力进行时间分辨的降解。
本研究重点系统研究 Ti 6Al 2Sn 4Zr 2Mo Si 钛合金,并表征 ¡ + ¢ (等轴和双峰) 和 ¡ + ¡ A (双相) 微观结构。它对双相 ( ¡ + ¡ A ) 微观结构的突出优势提供了更多见解,尤其是其出色的加工硬化和强度-延展性平衡。讨论了形成等轴、双峰和双相微观结构所需的热处理条件及其对晶粒尺寸和相比例的影响。它展示了如何通过热处理温度、保温时间和可能的时效过程来控制微观结构参数。研究了这些微观结构因素对每种合金拉伸性能的影响,特别是对强度 (屈服应力、极限拉伸强度)、延展性 (塑性伸长率) 和加工硬化性能的影响。将双相 ( ¡ + ¡ A ) 微观结构与等轴和双峰微观结构进行比较,并展示其优势,突出双相微观结构具有更好的强度-延展性平衡和优异的加工硬化性能。事实上,双相 ( ¡ + ¡ A ) 微观结构的变形微观结构比双峰 ( ¡ + ¢ ) 微观结构表现出更均匀的应变分配。因此,这项工作证明了优化的双相 ( ¡ + ¡ A ) 微观结构在室温下增强拉伸性能的潜力。最后,使用梯度增强回归树的机器学习模型来量化微观结构因素(微观结构类型、晶粒尺寸和相对比率)对机械性能的重要性。[doi:10.2320 / matertrans.MT-MLA2022009]
对电子束粉末床熔合 (PBF-EB) 和激光粉末床熔合 (PBF-LB) Inconel 718 的疲劳裂纹扩展行为进行了比较研究。PBF-EB Inconel 718 的裂纹遵循穿晶路径,扩展速度更快,而 PBF-LB 的裂纹遵循沿晶和穿晶路径的组合,其扩展速度较慢,与锻造对应物相当。PBF-EB Inconel 718 中的主疲劳裂纹在微观尺度上呈现锯齿状路径,由于加工硬化率非常低,裂纹表面附近有密集的滑移痕迹。基于裂纹尖端场的数字图像相关 (DIC) 分析,可以使用应变能密度标准成功预测 PBF-EB Inconel 718 中的疲劳裂纹锯齿路径,该标准规定裂纹扩展遵循从裂纹尖端到弹塑性边界的最小距离方向。对于 PBF-LB Inconel 718,主要的疲劳裂纹在低 Δ K 时是直的,但在中和高 Δ K 范围内发生严重偏转。初始晶间裂纹和主裂纹路径偏转之间存在明显的相关性。这表明,一旦裂纹尖端周围塑性区的累积损伤达到临界值,晶间裂纹就会形成疲劳裂纹的新前沿,导致主裂纹路径偏转。基于DIC的裂纹尖端场分析得出的弹塑性断裂力学参数rp和ΔCTOD可以定性预测PBF-LB Inconel 718的较低裂纹扩展速率。
随着镁增材制造技术发展到更高的技术成熟度水平 [1],医疗器械和石油压裂行业寻求利用 3D 打印优势实现承载设备的时间分辨降解。这些行业的镁部件需要在高腐蚀性服务环境中保持结构完整性一段时间。预期使用寿命结束后,需要完全溶解。例如,需要具有时间依赖性强度和完整性的生物可吸收骨科植入物,以便在数周内输送消炎药物,以控制术后疼痛并加快骨骼恢复。此外,镁合金可在水力压裂过程中作为具有时间分辨强度的可降解塞部署在油井中。这些塞子在井中提供高压隔离,并在几天内完全溶解,不会产生碎片或管道堵塞。通过使用混合 AM 在空间上控制整个体积的耐腐蚀性,可以实现对降解的时间分辨控制。在增材制造过程中使用夹层冷加工可以使镁具有功能化的界面特性。本研究旨在了解这些 3D 机械性能的累积形成(即全局完整性)以及层间超声喷丸导致的腐蚀行为。全局完整性一词是指在循环打印和层间冷加工过程中积累的层内局部变化 [2],最终影响整体行为 [3]。了解驱动整体行为的机制仍然是混合增材制造研究中的关键知识空白。该方法在粉末床熔合过程中每 20 层对可降解镁 WE43 合金进行一次超声喷丸。虽然已知表面喷丸会引起加工硬化、晶粒细化和压缩残余应力,这些最初会延缓腐蚀 [4],但问题是,一旦表面处理层溶解,就会发生快速且不受控制的腐蚀。抑制腐蚀的表面下屏障区域的潜在假设是,随后在表面打印引起的退火