在本研究中,我们研究了使用直接能量沉积 (DED) 工艺修复的 SKD61 的特性和机械性能。修复产品的机械性能可能因 DED 工艺中使用的基材和粉末而异。为了准备对受损部件进行 DED 修复,我们使用两种不同的粉末 (H13 和 P21) 进行了实验。实验结果表明,两种粉末均在沉积区和基材之间的表面或界面上无缺陷地沉积。硬度测量表明,修复后的 H13 样品的修复区域比基材的硬度更高,而修复后的 P21 样品的热影响区 (HAZ) 硬度急剧增加。此外,拉伸试验结果表明,修复后的 H13 样品的拉伸强度和伸长率低于基材,而修复后的 P21 样品的拉伸强度和屈服强度高于修复后的 H13 样品,伸长率也更高。对于修复-H13,确认由于修复部分和基材之间的硬度差异较大而出现界面裂纹。
摘要:本研究采用压缩成型仪制备了聚酰胺 6 (PA6)-AZ61 镁合金复合材料和纯 PA6。基体和增强体均以粉末形式制备。使用行星球磨机混合 PA6 和 AZ61 微粉。研究了不同百分比的 AZ61 含量对复合材料最终性能的影响。采用 X 射线衍射 (XRD) 分析和带能量色散 X 射线光谱的扫描电子显微镜 (SEM-EDS) 来验证混合过程的均匀性并确认原材料和复合材料的成分。结果,相对于原始 PA6,极限拉伸强度 (UTS) 大幅提高了 48.3%,达到 58 MPa。而屈服强度 (YS) 则显著上升至 49.38 MPa,提高了 52.9%。此外,PA6-5AZ61 组合物的显微硬度值最高,为 21.162 HV,与非合金 PA6 材料相比,提高了 66.3%。这一结果表明 AZ61 具有改善基质材料性能的潜力。
在当前计划中,强调了全厚度 CCA 样品的局限性。对于可归类为 CCA 测试(W ≤ 300 mm)的合理样品尺寸,现代船板(屈服强度 400 MPa)可测量的最大止裂韧性约为 172 MPa √ m。对于低 C、低 S、TMCP 材料,在目标温度下 LT 方向的裂纹止裂韧性预计会超过该值。但是,在不同于 LT 的方向(即 TL 或 45 o 至 LT)下,韧性可能会降低,这可以通过裂纹分叉来证明。在与分叉裂纹路径和 TL 方向一致的方向上对相同基材进行 CCA 测试是值得的。这种评估变得很重要,因为新船是使用这些现代钢材建造的,并且在细节区域,主应力可能与船的长轴不一致,并且裂纹可能采用阻力最小的路径。
高强度低合金(HSLA)钢已被广泛用作汽车的结构零件。由于需要减轻体重和抗腐烂的白色身体,因此镀锌HSLA钢的需求最高,高度为550MPa等级。在这项研究中,开发了具有550MPa屈服强度的镀锌HSLA钢。讨论了晶粒尺寸和降水对微结构和强度的影响以及镀锌冷条的锌涂层质量。结果表明,通过采用细粒度加强和降水加强,可以实现550MPa屈服强度和13%伸长的机械性能。可以通过控制冷滚动和退火过程来实现钢的理想微观结构,这导致晶粒尺寸为2〜5μm,沉淀物在矩阵中直径为20〜30nm。还表明,退火温度对微观结构和机械性能有重大影响,而冷滚动和缓慢冷却温度的降低比没有影响。此外,具有550MPA级的热浸镀锌HSLA钢具有良好的涂层质量。
摘要:Ti6Al4V 合金具有高比机械性能、优异的耐腐蚀性和生物相容性等独特特性,是一种适用于各种工程应用的理想轻质结构金属。本文详细介绍了选择性激光熔化 Ti6Al4V 零件的机械性能,以及影响最终性能的主要加工和微观结构参数。通过将 Ti6Al4V 零件的微观结构特征与最终机械性能联系起来,提供基础知识,包括拉伸强度、拉伸应变、抗疲劳性、硬度和磨损性能。本文还对激光粉末床熔合与传统加工方法进行了比较。本文还批判性地讨论了成品 Ti6Al4V 零件中存在的缺陷及其对机械性能的影响。文献中的结果表明,当考虑植入物和航空航天应用标准的最低值时(例如 ASTM F136-13;ASTM F1108-14;AMS4930;AMS6932),典型的激光粉末床熔融 Ti6Al4V 拉伸性能(屈服强度 >900 MPa 和拉伸强度 >1000 MPa)是足够的。
在这项研究中,分析了热处理对由线弧添加剂进行的2209双不锈钢晶体的微观结构和机械性能的影响。发现,在1100°C下进行溶液处理2小时,在300°C下进行2小时的回火可以有效地改善2209双式不锈钢的晶粒不均匀性,消除γ2和有害的脆性相,并考虑机械性能和耐腐蚀性。与原始沉积状态相比,硬度和屈服强度增加了10%和31.8%,达到245.6 hv和499.7 MPa,满足工程螺旋桨的要求。电子背裂片衍射研究表明,晶粒变得精致,奥斯丁岩在溶液热处理后保持<101> // z方向。在原始样品和实心溶液中都存在许多小角度的晶界,但是进一步的回火将小角度的晶界转化为大角度的晶界。关键字:弧添加剂制造; 2209双面不锈钢;热处理;微观结构属性
摘要:本文使用四种不同的多标准决策方法 (MCDM) 并比较材料的排序,从三种不同的钢和三种铝基材料中选出最适合铁路货车的材料。我们分析了:双相 600 钢、相变诱导塑性 (TRIP) 700 钢、孪生诱导塑性 (TWIP) 钢、铝 (Al) 合金、Al 6005-T6 和 Al 6082-T6 以及具有闭孔的多孔铝结构。使用了四种不同的 MCDM 方法:VIKOR、TOPSIS、PROMETTHEE 和加权聚合和乘积评估法 (WASPAS)。MCDM 分析中使用的关键材料特性包括:密度、屈服强度 (YS)、抗拉强度 (TS)、YS/TS 比、杨氏模量 (YM)、成本和耐腐蚀性 (CR)。研究结果表明,根据设置标准,铝及其合金被证明是最合适的材料。先进钢材也获得了良好的排名,使其成为有效的选择,仅次于轻质铝合金。根据所使用的 MDCM 方法,多孔铝表现不佳,主要是因为多孔结构通常表现出明显较低的强度。
研究了铸态和T6态金属盐反应制备的TiB2颗粒增强A356基复合材料的组织与力学性能。对制备的复合材料的显微组织观察表明,原位生长的TiB2颗粒形状规则,在A356基体中分布均匀,A356基体与TiB2颗粒之间有清晰的界面。对铸态和T6态制备的复合材料的力学性能进行详细分析表明,随着A356基体中原位TiB2颗粒质量分数(wt%)的增加,制备的复合材料的极限拉伸强度和杨氏模量增大,但随着TiB2颗粒质量分数的增加,制备的复合材料的泊松比减小。与A356合金相比,随着TiB 2 颗粒质量分数的增加,复合材料的杨氏模量提高了10.8%,泊松比降低了3.2%;随着TiB 2 颗粒质量分数的增加,复合材料的屈服强度先降低(当TiB 2 颗粒质量分数小于1%时)后升高,而伸长率和断面收缩率则先升高后降低。此外,T6热处理可以细化晶粒,有效提高复合材料的力学性能。
定向能量沉积 (DED) 是一种增材制造技术,可以快速生产和修复具有灵活几何形状的金属零件。DED 期间热和材料传输的复杂性会产生不必要的微观结构异质性,从而导致零件性能分散。在这里,我们研究了使用不同沉积速率通过粉末吹制 DED 生产的 Inconel 718 在不同长度尺度上的微观结构变化。我们量化了零件内晶粒结构、纹理、成分和凝固结构的空间趋势,并将它们与硬度、屈服强度和杨氏模量的变化相关联,以突出凝固过程中热环境的影响。我们发现,使用高沉积速率时采用的高能量输入有利于沿构建和横向方向产生显着的微观结构异质性,这源于所使用的沉积策略产生的不对称冷却速率。我们还发现,在 Inconel 718 上采用的标准热处理不适合使微观结构均质化。这些结果对于开发工业相关的增材制造零件的构建速率策略具有重要意义。© 2021 作者。由 Elsevier BV CC_BY_NC_ND_4.0 出版
摘要:本研究旨在实现超细晶粒 (UFG) Al 2024 合金在低于传统商用铝合金 (400-500 ◦ C) 温度下的超塑性。室温下通过高压扭转在合金中产生的 UFG 结构平均晶粒尺寸为 100 nm,具有非常高的强度 - 显微硬度 (HV 0.1) 为 286 ± 4,偏移屈服强度 (σ 0.2) 为 828 ± 9 MPa,极限拉伸强度 (σUTS) 为 871 ± 6 MPa,断裂伸长率 (δ) 为 7 ± 0.2%。在温度为 190 至 270 ◦ C、应变速率为 10 − 2 至 5 × 10 − 5 s − 1 的情况下进行了复杂的拉伸试验,并确定了流变应力、总伸长率和应变速率敏感系数的值。结果表明,UFG 合金在 240 和 270 ◦ C 的试验温度下表现出超塑性行为。首次在 270 ◦ C(0.56 T m )的异常低温和 10 − 3 s − 1 的应变速率下实现了 400% 的伸长率。超塑性变形后的 UFG 2024 合金具有比标准强化热处理 T6 后的强度(150–160 HV)更高的强度。