我们研究了通过定向能量沉积 (DED) 获得的 Fe-Fe 2 Ti 共晶微观结构,其过共晶成分为 Fe-17.6 at.% Ti。实现了低至 200 nm 的超细层状间距,这种特性只能通过吸铸等方法在薄样品中获得。然而,在层间边界 (ILB) 处观察到主要 Fe 2 Ti 相的球状形态,并带有 Fe 相的晕圈。因此,对于给定的 DED 条件,晶体结构在 ILB 上是不连续的。二维和三维分析方法都用于量化微观结构,包括高分辨率同步全息 X 射线计算机断层扫描 (HXCT)。通过相场建模,针对选定的成核场景和从共晶到过共晶的合金成分,探索了共晶系统在定性对应于激光增材制造条件下的一般行为。虽然模拟提供了有关微观结构形成的宝贵见解,但模拟指出,我们需要进一步加深对增材制造条件下熔化的理解,以便实施合适的成核和/或自由生长模型。模拟还表明,使用精确的共晶合金成分可以防止球状 ILB。
金属零件的定向能量沉积(DED)添加剂制造过程越来越流行,并且由于它们制造大尺寸的一部分的潜力而被广泛接受。由于过程物理学而获得的复杂热循环导致残留应力和失真的积累。但是,为了准确地对大零件的金属沉积传热进行建模,数值模型会导致不切实际的计算时间。在这项工作中,开发了具有安静/主动元件激活的3D瞬时元素模型,用于建模金属沉积传热过程。为了准确地模拟移动热源,戈德克的双椭圆形模型的实现是用足够小的模拟时间增量来实现的,从而使激光在每个增量过程中移动其半径的距离。考虑使用不同工艺参数制造的不锈钢316L的薄壁壁,用COMSOL 5.6多物理软件获得的数值结果通过在制造20层的底物上记录的实验温度数据成功验证。为了减少计算时间,实现了整个路径上的热源的拉长椭圆形热输入模型。已经发现,通过采取如此大的时间增量,数值模型会产生不准确的结果。因此,该轨道分为几个子轨道,每个子轨道都以一个模拟增量应用。另外,引入了校正因子,该校正因子进一步减少了伸长热源的计算误差。在这项工作中,进行了调查,以发现正确的模拟时间增量或子轨道大小,从而导致计算时间减少(5 - 10次),但仍会产生非常准确的结果(低于温度相对误差的10%)。最后,在发现正确的时间增量大小和校正因子值以减少计算时间产生准确结果的情况下,还建立了新的相关性。
摘要 钛合金定向能量沉积 (DED) 因其在自由成型和再制造方面的灵活性而成为一种快速发展的技术。然而,沉积过程中凝固微观组织的不确定性限制了其发展。本文提出了一种人工神经网络 (ANN) 来研究晶界倾斜角与三个致病因素(即热梯度、晶体取向和马兰戈尼效应)之间的关系。在田口实验设计下进行了一系列线材 DED、光学显微镜 (OM) 和电子背散射衍射 (EBSD) 实验,以收集 ANN 的训练和测试数据。与传统的微观结构模拟方法相比,本文开发的策略和 ANN 模型被证明是一种描述 DED 制备 Ti6Al4V 中竞争性晶粒生长行为的有效方法。它们可用于实现定量微观结构模拟,并扩展到其他多晶材料凝固过程。
实现遵守NIS2指令是其范围内组织的优先事项。此过程需要对网络安全度量和实施方法进行彻底了解。为了支持您的努力,我们已经开发了一种易于使用的映射工具,该工具将NIS2要求与ISO/IEC 27001:2022 Standard连接起来。
摘要 保护部件免受磨损和腐蚀是延长其使用寿命的常用方法。这可以通过在部件上涂覆硬面材料来实现。常见的涂层由碳化钨或钴铬合金(也称为司太立合金)等材料组成。硬面材料可以通过等离子焊接或激光熔覆等焊接方法沉积。基材到硬面层的离散变化会导致裂纹和碎裂。研究表明,当使用功能梯度材料在基材和硬面之间建立平滑过渡时,开裂风险会降低。文献中已经知道从奥氏体钢到钴铬合金的等级。然而,没有关于奥氏体-铁素体双相钢作为基材的知识。因此,本研究旨在证明采用新方法从双相钢到钴铬合金的功能梯度材料的可行性。通过使用基于粉末的定向能量沉积,可以增材制造具有平滑材料过渡的梯度材料。通过金相学检查开裂和孔隙率。使用显微硬度测量以及能量色散X射线光谱和X射线荧光分析化学成分来验证构建策略。
1. Yu, JH, Choi, YS, Shim, DS 和 Park, SH, Optics & Laser Technology, 2018, 106, pp.87-93. 2. Kanishka, K. 和 Acherjee, B., Journal of Manufacturing Processes, 2023, 89, pp.220-283.
用定向能量沉积的制造中金属组件的自动修复过程越来越重要。在这方面,定向能量沉积(DED)是一种有前途的金属添加剂制造技术,用于翻新组件。但是,实际实施和每天利用这种过程来维修目的,这引入了很高的复杂性。维修过程是劳动和时间密集的,因此限制了它们在行业中的采用。这项工作通过利用基于AI的方法和进一步的算法来克服当前局限性来证明修复过程的自动化。提议的工作流程涵盖了修复过程,从被计算机内部集成的3D扫描仪的反向工程开始,直到材料添加到DED,以实现更有利可图的解决方案和朝着循环经济发展的一步。
a UNIDEMI,机械与工业工程系,里斯本新大学科学技术学院,Caparica 2829-516,葡萄牙 b 智能系统联合实验室,LASI,吉马良斯 4800-058,葡萄牙 c 里约热内卢联邦大学(UFRJ)冶金与材料工程项目,CEP,里约热内卢 RJ 21941-972,巴西 d Helmholtz-Zentrum Hereon,材料物理研究所,Max-Planck-Str. 1,Geesthacht 21502,德国和南京理工大学材料科学与工程学院 Herbert Gleiter 纳米科学研究所,南京 210094,中国 f Institut Pprime,UPR CNRS 3346,材料物理和力学系,ISAE-ENSMA,1 Avenue Cl´ement Ader,BP 40109,Chasseneuil,Futuroscope 86 961,法国 g CENIMAT|i3N,里斯本新大学科学与技术学院材料科学系,卡帕里卡,葡萄牙
摘要 250 ℃低温时效处理可显著提高电子束定向能量沉积 (EB-DED) 制备的 NiTi 合金的拉伸超弹性能。然而由于晶粒尺寸较大,需要很长的时效时间 (长达 200 h) 才能获得优异的拉伸超弹性能。为了加速时效进程,在时效处理之前通过人工热循环处理引入高密度位错(EB-DED 处理的 NiTi 合金中原始位错含量很低),这将促使后续在低温时效处理过程中均匀析出纳米级 Ni 4 Ti 3 颗粒。其相变行为始终保持稳定的两阶段马氏体相变。在 6% 应变循环拉伸试验下,经过热循环处理后,24 h 时效试样经过 10 次循环后的回复率仍在 90% 以上,与未进行热循环处理时效 200 h 的试样性能相当,时效效率大幅提高。
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