在开发用于耐热和抗蠕变合金的线材+电弧增材制造 (WAAM) 工艺时,结构由镍基高温合金 Inconel 718 (IN718) 和 Inconel 625 (IN625) 构建。在本文中,使用等离子转移电弧工艺在这两种高温合金中沉积壁结构。在光学和 SEM 下分析微观结构;两种合金均显示出具有长柱状晶粒的典型树枝状结构,合金之间差异不大。研究结果表明,结构包括合金元素的明显偏析,具有潜在的金属间相,例如合金中还发现了 Laves 相和 δ 相,这表明 Nb 和 Mo 在晶界和树枝状区域偏析明显更多。这些合金还经过了室温机械测试,此外,IN625 样品在固溶和时效处理后进行了测试。硬度测量表明,与固溶状态下的锻造合金相比,WAAM 工艺通常可使材料硬度增加约 10%。与沉积状态相比,IN625 的热处理样品硬度增加了约 6%。IN625 的伸长率显示出更大的值。总体而言,IN718 的强度高于 IN625,而伸长率较低。对两种合金及其文献中所述的最大 UTS 和 YS 值进行比较后发现,WAAM 制造的 IN718 和 IN625 在沉积状态下可达到最大 UTS 的一半多一点,无需后处理。在 IN625 中测试的热处理工艺略微缩小了 UTS 性能的差距 3.5%。
1 圣地亚哥州立大学机械工程系,5500 Campanile Drive,圣地亚哥,CA 92182,美国 2 武汉大学技术科学研究所,武汉 430072,中国 3 亚利桑那州立大学物质、运输与能源工程学院,551 E Tyler Mall,坦佩,AZ 85281,美国 4 南加州大学生物医学工程系,1042 Downey Way,洛杉矶,CA 90089,美国 5 南加州大学 Epstein 工业与系统工程系,3715 McClintock Ave,洛杉矶,CA 90089,美国 6 ShadeCraft Robotics Inc.,帕萨迪纳,CA 91105,美国 7 南加州大学化学工程与材料科学系,925 Bloom Walk,洛杉矶,加利福尼亚州 90089,美国 8 南加州大学航空航天与机械工程系,美国加利福尼亚州洛杉矶 90089 9 武汉大学物理科学与技术学院,武汉 430072 10 Sonny Astani 南加州大学土木与环境工程系,美国加利福尼亚州洛杉矶 90089
融合沉积建模(FDM)添加剂制造是一种水平和垂直起作用的技术,在该技术中,挤出喷嘴在建筑平台上移动。了解FDM方法生产的零件的机械性能对于零件在使用情况下有效工作非常重要。使用FDM方法的增材制造是广泛的,因为它的优点,例如易于使用的功能,低成本,材料选项的灵活性以及打印后的处理更少。两种不同的聚合物材料(PLA和ABS),拉伸,压缩测试和3点弯曲测试,在FDM型打印机上总共打印了36个测试样品。对所获得的样品进行了机械测试,以确定其机械性能。研究了PLA产生的样品机械性能和基于ABS的FDM方法的作用,并与文献进行了比较。结果表明,PLA和ABS材料的机械性能高度取决于填充密度。虽然通过填充密度速率的增加来提高机械性能,但打印速度已降低。所获得的研究结果具有性质,它将指导FDM方法在机械性能方面的优化。
本研究研究了后处理热处理对通过两种不同的增材制造技术(即激光束粉末床熔合 (LB-PBF) 和激光粉末定向能量沉积 (LP-DED))制备的 Hastelloy-X 高温合金的微观结构和力学性能的影响。使用扫描电子显微镜 (SEM) 和电子背散射衍射 (EBSD) 分析检查微观结构,同时使用洛氏 B 法通过宏观硬度测试评估力学性能。在经过几次热处理后彻底研究了合金的微观结构,这些热处理包括应力消除(在 1066°C 下持续 1.5 小时)、热等静压(在 103 MPa 压力下在 1163°C 下持续 3 小时)和/或固溶处理(在 1177°C 下持续 3 小时)。结果表明,对于 LB-PBF 和 LP-DED Hastelloy-X,后处理热处理可产生均匀的晶粒结构以及碳化物的部分溶解,尽管它们的晶粒尺寸不同。关键词:增材制造、Hastelloy-X、微观结构、晶粒尺寸、宏观硬度。
摘要:叠加磁场影响增材制造金属部件的微观结构和力学性能。本文采用 0.2 T 静态磁场下的定向能量沉积技术制备了 Inconel 718 高温合金样品。提出了磁流体动力学一维模型来估算熔池内的流体流动。根据理论预测,施加磁场会使流体流量略有减少。结果表明,糊状区内估计的热电磁对流对亚晶粒尺寸的变化影响可以忽略不计,但足以减少难以溶解的富 Nb 相,从而将平均极限伸长率从 23% 提高到 27%。所得结果证实,外部静态磁场可以改变和提高增材制造材料的力学性能。
本文报道了由通过化学气相沉积 (CVD) 生长的单层石墨烯片制备的宏观石墨烯纤维(直径为 10 到 100 4,长度超过 2 cm)的制造和机械性能。这些石墨烯纤维的断裂强度随着对单根纤维进行连续拉伸试验测量而增加,其中从先前的测试中产生的纤维碎片表现出更大的断裂强度。此外,我们观察到表面褶皱和皱纹减少,并且它们的排列与拉伸张力方向平行。我们认为这种特性的基础是通过连续拉伸张力积累的纤维内部塑性变形。通过这种循环方法,我们最好的纤维在 1 毫米标距长度下产生了 2.67 GPa 的强度。
摘要:对更好性能和更高舒适度的需求不断推动着对新功能的搜索。在当今的应用中,泵需要长时间连续运行。因此“运行可靠性”是一个关键因素。离心泵是一种流体输送机器,其离心能由旋转的空气产生。泵用于输送流体。旋转动力通常来自电动汽车,由发动机和发动机转动。市场上对离心泵的需求很大。构造相对便宜、耐用且简单,其高速度使得可以将泵直接连接到无与伦比的汽车上。离心泵提供恒定的流体流量,并且可以轻松吹扫而不会损坏泵。泵的可靠性问题涉及大量的维修,以及化工厂、炼油厂和许多电器无法使用的成本。本文介绍了泵故障的最常见原因,以及如何在泵选择过程中使用适当的分析和程序在大多数情况下避免这些故障。具体来说,关键问题包括泵将在最佳效率点 (BEP) 旁边的哪个位置运行。正确的泵选择和安装可避免错位。本文解释了分体式断流泵故障的各种原因。
文件可用性 1996 年 1 月 1 日之后发布的报告通常可通过美国能源部 (DOE) SciTech Connect 免费获取。网站 www.osti.gov 公众可以从以下来源购买 1996 年 1 月 1 日之前制作的报告: 国家技术信息服务 5285 Port Royal Road Springfield, VA 22161 电话 703-605-6000(1-800-553-6847)TDD 703-487-4639 传真 703-605-6900 电子邮件 info@ntis.gov 网站 http://classic.ntis.gov/ 能源部员工、能源部承包商、能源技术数据交换代表和国际核信息系统代表可以从以下来源获取报告: 科学技术信息办公室 PO Box 62 Oak Ridge, TN 37831 电话 865-576-8401 传真 865-576-5728 电子邮件 reports@osti.gov 网站 https://www.osti.gov/
Wire-Arc添加剂制造(WAAM)是一种定向 - 能源沉积技术,它使用电弧焊接程序生产计算机辅助设计的零件,例如三维印刷金属组件。添加剂制造的挑战是各向异性。间质元素在不同等级的TI6AL4V的机械性能中起重要作用。在这项研究中,比较了该应用的5级和23级Ti6al4v的机械性能。在不同方向(水平和垂直)和不同位置(顶部和底部)的WAAM生产的TI6AL4V壁上提取样品。样品进行光学显微镜和拉伸和硬度测试。5级TI6AL4V样品的强度更大,硬度更大,延展性较低,这是由于间质元素含量较高的23级。底部样品的强度高于顶部样品,这归因于制造过程中的热循环,从而产生不同的微观结构。