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后热处理条件对激光粉末床熔化18Ni300马氏体时效钢腐蚀行为的影响
摘要：激光粉末床熔合（LPBF）是一种很有前途的金属材料增材制造工艺，其优点是产品设计灵活，可制造各种机械零件。然而，由于金属零件是逐层堆叠的，因此 LPBF 制备的材料具有各向异性的微观结构，这对于材料设计非常重要。本研究从构建方向探究了 LPBF 制备的 18Ni300 马氏体时效钢（MS）的耐腐蚀性能，并研究了热处理和时效对微观结构和耐腐蚀性能的影响。LPBF 中快速冷却形成的亚晶胞提高了 MS 的耐腐蚀性能。因此，构建后的 MS 具有最高的耐腐蚀性能。然而，热处理或时效会消除亚晶胞，导致耐腐蚀性能下降。对于 18Ni300 MS，圆柱形亚晶胞形成并沿着散热方向排列，与建造方向相似；因此，在建造状态的 MS 中发现明显的耐腐蚀各向异性。然而，这种耐腐蚀各向异性会因热处理和时效而减弱，从而消除亚晶胞。
直接时效镍基 718 高温合金的低周双轴疲劳行为
摘要 近年来，为了改善飞机涡轮盘的疲劳性能，镍基高温合金的制造工艺取得了重大进展，从而导致晶粒尺寸减小。事实上，粒度的变化会影响疲劳裂纹的起始模式以及材料的疲劳寿命。本研究旨在研究新开发的镍基高温合金在双轴平面载荷下的疲劳行为。在不同应力比下进行低周疲劳 (LCF) 试验，以研究多轴应力状态对材料疲劳寿命的影响。使用数字图像相关 (DIC) 技术获得全场位移和应变测量以及裂纹起始检测。给出了与不同载荷比相关的结果，并给出了适当的双轴寿命预测。提到了每种载荷情况下的裂纹检测、应变幅度和裂纹起始循环数与三轴应力比的关系。通过扫描电子显微镜的断口研究发现，疲劳裂纹的萌生机制与三轴应力比无关，大多数疲劳裂纹都是从表面下的碳化物萌生的。关键词 – 多轴疲劳、十字形试样、镍基高温合金
制备过程中原位热处理对DED-LB/M制备马氏体时效工具钢组织和性能的影响
由于生产率高，增材制造 (AM)，尤其是使用激光和金属粉末的定向能量沉积 (DED-LB/M) 对于制造具有集成功能的工具很有吸引力。本研究致力于 DED-LB/M 制造实验性马氏体时效工具钢、使用先进电子显微镜表征构建微观结构以及评估硬度性能。观察到最终构建的高可打印性和低孔隙率，对于使用 600 W 和 800 W 制造的样品，相对密度不低于 99.5%，但构建的微观结构和性能沿高度呈梯度。观察到取决于制造参数的特征硬度分布和微观结构。制造的马氏体时效钢样品的顶层具有马氏体结构，沉淀物可能在凝固过程中形成。因此，顶层在奥氏体化等温线的深度处较软。在内部区域测量到更高的硬度，这是制造材料在逐层制造过程中进行原位热处理的结果。制造过程中的热循环导致内部区域产生沉淀硬化效应。扫描和透射电子显微镜证实，在顶部和内部区域的原始材料中形成了薄膜状和圆形颗粒。然而，仅在内部区域观察到准晶纳米级 R ' 相沉淀物。制造过程中由于原位热处理而沉淀的 R ' 相的形成是内部区域测得的硬度较高 (440 – 450 HV1) 的原因。
等温时效过程中Cu/Al金属间化合物及铜球键合处裂纹的生长行为
在微电子领域，铜线越来越多地代替金线用于制作键合互连。在这些应用中使用铜有许多潜在的好处，包括更好的电气和机械性能以及更低的成本。通常，导线键合到铝接触垫上。然而，人们对导线/垫界面处 Cu/Al 金属间化合物 (IMC) 的生长了解甚少，如果过度生长，会增加接触电阻并降低键合可靠性。为了研究 Cu 球键合中 Cu/Al IMC 的生长，在 250 C 下高温老化长达 196 小时，以加速键合的老化过程。然后记录了 Cu/Al IMC 的生长行为，并获得了 6.2 ± 1.7 · 10 14 cm 2 /s 的 IMC 形成速率。除了垂直于键合界面的常规 yz 平面横截面外，还报告了平行于界面层的 xy 平面横截面。在光学显微镜下，在球键合 xy 平面横截面上，Cu/Al 界面处有三层 IMC 层，它们的颜色不同。微 XRD 分析结果证实，Cu 9 Al 4 和 CuAl 2 是主要的 IMC 产物，而发现第三相，可能是 CuAl。在老化过程中，IMC 膜从键合外围开始生长，并向内传播至中心区域。随后，随着老化时间的增加，在 IMC 层和 Cu 球表面之间观察到空洞，也是从键合外围开始。空洞最终连通并向中心区域发展，导致球和金属间层之间几乎完全断裂，这是 81 小时后观察到的。2007 Elsevier Ltd. 保留所有权利。
多层烧结Ti6Al4V合金表面微裂纹及微观组织
20. Santana, A.、Eres-Castellanos, A.、Jimenez, JA 等人。“层厚度和激光发射模式对增材制造马氏体时效钢微观结构的影响”，《材料研究与技术杂志》，第 25 卷，第 6898-6912 页 (2023 年)。DOI：10.1016/j.jmrt.2023.07.114。
通道轮廓激光策略对激光粉末床打印马氏体时效钢疲劳性能和残余应力的影响
观察到 160°C 的温度会略微降低疲劳寿命，这可能与马氏体时效钢的强度在 160°C 时略微降低有关 []。此外，正如预期的那样，带有机加工通道的样品在检查前没有破损样品，因此效果最佳。垂直样品首先断裂，而倾斜和水平样品的粗糙度较高。断裂分析表明，在部件核心和轮廓之间的垂直样品上有许多大于 100 微米的缺陷（图 12a 和 b）。这些缺陷在水平和 45° 样品上也可见，但数量较少。同样的缺陷也在显微照片上可见（图 12c）。因此，即使粗糙度和夹杂物也存在，起始点的根本原因是缺陷的存在
INCONEL® 合金 718 - 特殊金属
对于大多数应用，INCONEL 718 合金被指定为：固溶退火和沉淀硬化（沉淀硬化、时效硬化和沉淀热处理是同义词）。合金 718 通过将次生相（例如伽马素和伽马双素）沉淀到金属基体中而硬化。这些镍（铝、钛、铌）相的沉淀是通过在 1100 至 1500°F 的温度范围内进行热处理引起的。为了使这种冶金反应正常进行，时效成分（铝、钛、铌）必须溶解（溶解在基体中）；如果它们以其他相的形式沉淀或以其他形式组合，则它们将无法正确沉淀，并且无法实现合金的全部强度。要执行此功能，必须首先对材料进行固溶热处理（固溶退火是同义词）。INCONEL 718 合金通常采用两种热处理： •固溶退火温度为 1700-1850°F，然后快速冷却（通常在水中），再加上在 1325°F 下沉淀硬化 8 小时，炉冷至 1150°F，在 1150°F 下保持，总时效时间为 18 小时，然后空气冷却。•固溶退火温度为 1900-1950°F，然后快速冷却（通常在水中），再加上在 1400°F 下沉淀硬化 10 小时，炉冷至 1200°F，在 1200°F 下保持，总时效时间为 20 小时，然后空气冷却。如果材料需要进行机械加工、成型或焊接，则通常在轧机退火或应力消除状态下购买。然后在材料最具延展性的状态下进行制造。制造后，可以根据适用规范的要求进行热处理。
印度空间科学技术研究所（IIST）
与航空航天和特殊工艺相关的材料认证。高温金属 - 镍基、铁基和钴基超级合金 - 加工和性能、环境退化和防护涂层、马氏体时效钢、不锈钢、铜合金、复合材料 - 碳环氧树脂和烧蚀复合材料、高熵合金、运载火箭和太空应用材料。
当今超高强度的介绍...
描述了超高强度结构钢。从成分、机械性能、可用形式、成型特性和可焊性等方面讨论了各种超高强度钢。描述了该技术的最新发展，并给出了说明性应用。讨论的超高强度钢系列包括中碳低合金可硬化钢、中高合金可硬化钢、高镍马氏体时效钢、可硬化不锈钢和冷轧不锈钢。
热处理对Monel K500合金组织和力学性能的影响
本研究研究并比较了不同热处理 (HT) 对采用激光粉末床熔合 (L-PBF) 和激光粉末定向能量沉积 (LP-DED) 技术制备的 Monel K500 的微观结构和力学性能的影响。由于制备过程中诱导的高冷却速度，制备的 Monel K500 试样表现出树枝状微观结构和元素微偏析。使用四种不同的 HT 程序（包括热等静压 (HIP)、固溶退火 (SA) 和时效）研究了文献中提出的 HT 对锻造 Monel K500 的适用性。使用室温单轴拉伸试验评估试样的力学性能。使用扫描电子显微镜分析了 HT 过程中试样的微观结构演变。对于所有研究的 HT 条件，与 LP-DED 试样相比，L-PBF Monel K500 试样始终表现出更高的强度和更低的延展性。 HT 工艺包括在 1160°C 下以 100 MPa 的压力进行 3 小时的 HIP、在 1100°C 下进行 15 分钟的 SA，以及在 610°C 下进行 16 小时、在 540°C 下进行 6 小时和在 480°C 下进行 8 小时的三步时效，从而使 L-PBF 和 LP-DED 制备的 Monel K500 均具有最高强度。