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基于第一性原理的高通量筛选耐腐蚀高熵合金的方法
由于合金的成分空间几乎是无限的，因此设计耐腐蚀高熵合金 (CR-HEA) 具有挑战性。为此，需要高效可靠的高通量探索性方法。为此，当前的工作报告了一种基于第一性原理的方法，利用功函数、表面能和耐腐蚀性之间的相关性（即，根据定义，功函数和表面能分别与合金固有的耐腐蚀性成正比和反比）。使用由密度泛函理论 (DFT) 计算得出的离散表面能和功函数，评估了 fcc Co-Cr-Fe-Mn-Mo-Ni 功函数和表面能的两个贝叶斯 CALPHAD 模型（或数据库）。然后使用这些模型对不同的 Co-Cr-Fe-Mn-Mo-Ni 合金成分进行排序。观察发现，排序后的合金具有与之前研究的耐腐蚀合金相似的化学特性，这表明所提出的方法可用于可靠地筛选具有潜在良好固有耐腐蚀性的 HEA。
铝合金的电弧弧添加剂中的孔隙率
线弧添加剂制造是一种近网状处理技术，可允许对大型和定制的金属零件的成本效益。在电弧添加剂制造中处理铝的处理非常具有挑战性，尤其是在孔隙率方面。在目前的工作中，研究了AW4043/ALSI5（wt％）的线弧添加剂制造中的孔隙行为，并开发了后处理方法。已经观察到，随着屏蔽气体流量的增加，铝零件的孔隙率也增加了，由于熔体池通过强制对流迅速固化而增加。更高的对流率似乎限制了气体夹杂物的逃脱。此外，从熔体池逸出的气体夹杂物在每个沉积层的表面上留出空腔。过程摄像机成像用于监测这些空腔以形成有关部分孔隙率的形成。观测值是由计算流体动力学模拟支持的，这些模拟表明，气流与线弧添加剂制造制造的铝制零件的孔隙率相关。由于较低的气体流速导致对流冷却的减少，因此熔体池在更长的时间内保持液体，从而使孔逸出更长的时间，从而降低了孔隙度。基于这些调查，提出了一种监视方法。
研究了针对激光粉末融合产生的Inconel 939超合金的后处理治疗。
本论文涉及由激光粉末融合（LPBF）处理的基于NI的Superalys Inconel 939（IN939）的研究。这是一个增材制造（AM）过程，它允许使用3D模型通过逐层过程获得最终组件。这使得有可能在单个过程中获得具有复杂几何形状的组件，减少成本，时间并获得比传统技术低的部分。IN939是一种基于NI的超级合金，特别适合在高温下应用，它可以成为航空涡轮叶片的良好候选者。IN939在高温下具有出色的机械特性和耐腐蚀和氧化的能力。在开始时，采用了过程参数的各种组合，例如激光功率，扫描速度，孵化距离。评估了不同条件的缺陷百分比，以确定最佳的过程参数集。在所有条件下，材料显示裂纹主要沿晶界形成。从缺陷的情况下，从缺陷的情况开始，进行了热等静止的压力（髋），以关闭裂缝和孔隙率。看来，髋关节在裂缝上有效，并将孔隙率降低到0.1％以下。之后，研究了经受溶解和不同老化步骤的样品的微观结构和硬度。在1160°C的温度下进行溶液4小时。之后，将碳化物溶解在伽马素基质中。最后的治疗方法是两种衰老，第一个在1000°C下为6H，第二个在800°C下持续4H，随后由于伽马素量相的沉淀而硬化了材料。最后，在每次热处理结束时对样品进行了硬度测试。硬度的趋势越来越高，从截止型条件的263.2 hb开始，在第二个老化结束时最多可达376 hb。还观察到，髋关节后的样品比溶解后的样品和第一次衰老处理更难。这是由于臀部由于髋部在晶界上沉淀的碳纤维所致，该髋部具有较大的尺寸，使材料更难但肯定更脆弱。
增材制造合金的腐蚀和磨损研究综述
采用增材制造工艺生产的产品已引起工程、医疗保健和整个社会的高度关注。然而，人们对增材制造合金的失效知之甚少，尤其是大多数工程应用中常见的腐蚀和磨损。这种合金的随意和低效使用引发了人们对安全性、兼容性、可靠性、成本和消费者满意度的担忧。为了解决这些问题，我们根据已发表的文献研究了通过增材制造制造的合金最常见的失效模式——腐蚀和磨损的机制。研究发现，加工条件对合金的微观结构以及耐腐蚀和耐磨性有着深远的影响。由于层状结构，腐蚀和磨损的起始和发展都表现出各向异性行为。本综述的见解可作为最先进技术的参考，并有助于开发未来具有更好耐腐蚀和耐磨性能的增材制造合金。[DOI：10.1115/1.4050503]
沉积 Fe 合金的组织与力学性能...
摘要：本研究采用定向能量沉积（DED）工艺在SCM420基体上沉积Fe-8Cr-3V-2Mo-2W工具钢粉末。本研究重点研究了沉积的Fe-8Cr-3V-2Mo-2W的力学性能以及热处理对其的影响。观察了沉积后热处理引起的沉积区域微观结构特征的变化。然后分析了热处理对力学性能的影响，并对沉积材料进行了硬度、磨损、冲击和拉伸试验。将这些性能与商用工具钢粉末M2沉积材料和渗碳试件的性能进行了比较。在沉积的Fe-8Cr-3V-2Mo-2W层中，通过后热处理获得了增加的马氏体相分数，并且碳化物析出量也增加了。这使得热处理后的硬度从48 HRc增加到62 HRc，耐磨性也显着提高。吸收的冲击能量从热处理前的 11 J 降低到热处理后的 6 J，但抗拉强度却从 607 MPa 大幅提高到 922 MPa。与 M2 沉积表面相比，Fe-8Cr-3V-2Mo-2W 沉积物的表面硬度降低了 3%，断裂韧性降低了 76%，但抗拉强度提高了 56%。与渗碳 SCM420 相比，Fe-8Cr-3V-2Mo-2W 沉积物的表面硬度和耐磨性提高了 3%，断裂韧性降低了 90%，抗拉强度提高了 5%。这项研究表明，与渗碳相比，通过 DED 进行的表面硬化可以表现出相似或更优异的机械性能。
铁基磁性非晶合金的激光增材制造
摘要：与磁致伸缩系数高但矫顽场大的多晶 Fe 基合金和磁致伸缩系数较小的 Co 基非晶合金（λ s = − 3 至 − 5 ppm）相比，Fe 基非晶材料具有高饱和磁致伸缩系数（λ s = 20–40 ppm）和低矫顽场，为磁传感器、执行器和磁致伸缩换能器提供了新的机会。增材层制造 (ALM) 为更复杂的净成型设计提供了一种新的制造方法。本文回顾了用于制造 Fe 基非晶磁性材料的两种不同的 ALM 技术，包括结构和磁性能。选择性激光熔化 (SLM)——一种粉末床熔合技术——和激光工程净成型 (LENS)——一种定向能量沉积方法——均已用于制造非晶态合金，因为它们在文献中具有高可用性和低成本。利用 SLM 技术引入了两种不同的扫描策略。第一种策略是双扫描策略，可实现 96% 的最大相对密度和 1.22 T 的相应磁饱和度。它还将玻璃相含量提高了 47% 的数量级，并提高了磁性能（将矫顽力降低至 1591.5 A/m，将磁导率提高至 100 Hz 时的 100 左右）。第二种是新颖的扫描策略，涉及两步熔化：初步激光熔化和短脉冲非晶化。这使非晶相分数增加到高达 89.6%，相对密度增加到 94.1%，并将矫顽力降低到 238 A/m。另一方面，尽管 LENS 技术具有提供优异的机械性能、可控的成分和微观结构等优点，但由于其几何精度较低（0.25 毫米）且表面质量较低，因此在非晶态合金生产中的应用并不像 SLM 那样广泛。因此，它通常用于复杂程度较低的大型部件及其修复，由于尺寸限制而限制了非晶态合金的生产。本文全面回顾了这些用于 Fe 基非晶态磁性材料的技术。
关于在...中使用的铝合金的考虑因素
铝和铝合金在各种顶级工业领域有着广泛的应用。从航空航天工业发展开始（自19世纪以来），铝合金因其重量轻、机械强度高、耐腐蚀性好等特点，开始用于制造飞行器部件（例如飞艇）。自20世纪初以来，铝也被用于制造飞机部件，例如：发动机壳体、气缸体和航空发动机的其他部件[1-3]。在同一时期，铝合金首次进行了热处理，这在当时是一项了不起的技术进步，后来导致铝在航空航天工程中的大量使用，铝合金成为这些顶级工业中使用最广泛的材料。铝合金按主要合金元素分类，包括 8 个系列的合金，如表所示。1，其中提到它们是否可热处理，以及机械强度 [4]。1xxx、3xxx 和 5xxx 系列的合金不可热处理。2xxx、6xxx 和 7xxx 系列的合金可热处理。4xxx 系列铝合金
关于在...中使用的铝合金的考虑因素
铝和铝合金在各种顶级工业领域有着广泛的应用。从航空航天工业发展开始（自19世纪以来），铝合金因其重量轻、机械强度高、耐腐蚀性好等特点，开始用于制造飞行器部件（例如飞艇）。自20世纪初以来，铝也被用于制造飞机部件，例如：发动机壳体、气缸体和航空发动机的其他部件[1-3]。在同一时期，铝合金首次进行了热处理，这在当时是一项了不起的技术进步，后来导致铝在航空航天工程中的大量使用，铝合金成为这些顶级工业中使用最广泛的材料。铝合金按主要合金元素分类，包括 8 个系列的合金，如表所示。1，其中提到它们是否可热处理，以及机械强度 [4]。1xxx、3xxx 和 5xxx 系列的合金不可热处理。2xxx、6xxx 和 7xxx 系列的合金可热处理。4xxx 系列铝合金
激光粉末床熔合制备Haynes 282高温合金的组织与力学性能
镍基高温合金是能源和航空航天领域高温应用必不可少的材料。这些材料的增材制造 (AM) 可以为高温部件的设计、功能和制造带来显著益处。然而，由于 AM 制造过程中的开裂问题，只有少数材料经过了尝试和鉴定。本文对 Haynes 282 通过激光粉末床熔合 (LPBF) 的可加工性和性能进行了初步评估，这是一种相对较新的镍基高温合金，其性能优于许多传统的锻造高温合金。结果表明，通过全密度 LPBF 可以制造无裂纹的 Haynes 282。尽管具有明显的各向异性，但其室温下的机械性能超过了参考材料在制造和热处理条件下的性能。 800 ◦ C 下的机械性能表明，LPBF 热处理的 Haynes 282 的屈服强度与参考材料相当，但延展性显著降低。良好的应力断裂性能也表明 Haynes 282 是增材制造的理想选择，特别是如果可以针对增材制造的成品微观结构重新设计热处理工艺。
AL4.5WT％CU合金的重结晶研究在传统上和单向上
AL4.5WT％CU是一种航空和汽车合金，在产业中广泛用于结构目的。这项工作的目的是评估AL4.5WT％Cu合金，常规和单向的两个不同的固化过程及其重结晶过程。首先，AL4.5WT％Cu合金被冷旋转锻造变形，然后在250至450°C的温度下处理热量。在54％，76％和91％的面积减少后获得了用于分析的样品。进行了光学显微镜，扫描电子显微镜和Vickers显微硬度的测试，以评估重结晶过程。结果表明，重结晶始于350ºC，因为传统样品在5分钟后呈现了完全的重结晶，而单向样品仅呈现部分再结晶。通常，对所有进行的所有分析都呈现出相似的结果。