一吨重的大梁比一吨重的混合支架更容易重复使用。大型部件比小型部件更容易重复使用,标准部件比专用部件更容易重复使用。重复使用是否适用于由许多小型和专用部件组装而成的车辆或耐用消费品?我们的范围界定研究未发现小规模消费后废料重复使用的例子。图表左下角的唯一重复使用示例涉及制造废料。减少复杂产品金属废料产生的关键是更长时间地维护和升级它们。这已经发生在一些工业设备上——过去 100 年制造的许多轧机今天仍在运行,捷豹路虎估计,有史以来制造的路虎卫士中有多达三分之二今天仍在路上行驶 11 。重复使用和寿命延长范围与产品转售活动重叠。因此,本报告未进一步探讨此页面图表顶部的许多示例。未来的 WellMet2050 主题将研究耐久产品的设计要求和商业案例。
镍基高温合金GH3536广泛应用于航空航天工业,具有良好的强度和抗高温氧化性能。本研究采用选区激光熔化 (SLM) 工艺制备GH3536试件,并进行热处理 (HT),研究了SLM和SLM-HT试件的微观组织、残余应力、拉伸强度和硬度。实验结果表明,由于快速冷却,SLM试件处于过饱和固溶状态,残余拉应力沿制备方向周期性地存在于亚表面。热处理后,富钼碳化物从基体中析出,降低了固溶程度。此外,由于热处理,SLM引起的残余拉应力转化为压应力,亚表面残余应力的周期性分布消失。研究结果表明,热处理抑制了SLM试件的固溶强化和晶界强化,导致硬度和屈服强度降低,断裂伸长率增加53%。本研究可为SLM成形GH3536镍基高温合金的应用提供指导。
摘要 采用选区激光熔化(SLM)成形技术制备Inconel 718合金并进行不同的退火处理。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子背散射衍射和MTS试验机研究了不同退火处理下选区激光熔化成形的Inconel 718合金的组织、力学性能和疲劳性能。结果表明:均匀化和双时效退火后的Inconel 718合金组织变化最为明显,合金组织以再结晶组织为主,组织中含有大量退火孪晶,晶界平整。选区激光熔化成形的Inconel 718合金经不同的退火处理后屈服强度、抗拉强度和显微硬度均有较大提高,而断后伸长率明显下降。 Inconel 718合金经双重时效退火和固溶双重时效退火后的疲劳性能略有提高,而均匀双重时效退火后的疲劳性能略有下降。
对于固/液相变,相变材料 (PCM) 可细分为两大类:无机物质和有机物质。7 无机物质包括盐水合物、盐、金属和合金,而有机物质包括石蜡、非石蜡和多元醇。有机非石蜡包括多种物质,如脂肪酸。此外,无机和/或有机物质的共晶混合物也可用作 PCM。8 大量有机和无机物质的熔点在技术相关范围内,且熔化焓较大。然而,除了具有合适的熔点外,大多数 PCM 都不符合合适存储介质的标准 9,因为它们的熔化焓太低、具有腐蚀性或价格太贵。Zalba 等人最近对合适的 PCM 进行了概述。10 在本研究中,我们重点关注盐水合物。与石蜡和脂肪酸类似,它们的熔化温度在 0°C 至 100°C 之间。脂肪酸被排除在外,因为它们的价格比石蜡高出三倍。8 与石蜡相比,盐水合物有几个优点 11 :
图 3:A) 基于单珠 (SB) 实验的每种激光功率和激光速度组合的熔化行为与预测的熔化行为叠加。B) 连续单珠的宽度和标准偏差与预测的熔化行为叠加。对于这两个图,预计绿色区域将完全熔化,黄色区域将部分熔化,蓝色区域将不熔化。
摘要:通过单个因子和正交测试获得了304L不锈钢的最佳SLM条件。结果表明,当激光输出功率为190 W时,最佳硬度(75 hrb)和相对密度(RD 99.24%)可以获得,扫描距离为0.09 mm,扫描速度为800 mm/s。鱼尺度的微观结构是均匀的,紧凑,最佳样品中有几个孔。细胞颗粒在熔融池的边缘附近随机分布,并形成了一些优选的颗粒柱晶体结构。在细胞结构之间观察到大量的纠缠位错,形成位错簇。球形纳米原子,富含Si,Mn和O。样品的机械性能是高度各向异性的,并且在拉伸裂缝处有明显的颈部和延展性。
摘要:为了了解选择性激光熔化 (SLM) 工艺背后的物理行为,人们广泛采用了数值方法进行模拟。宏观尺度的数值模拟可以研究输入参数(激光功率、扫描速度、粉末层厚度等)与输出结果(变形、残余应力等)之间的关系。然而,有限元法求解的宏观热模型无法正确预测熔池深度,因为它们忽略了熔池中流体流动的影响,尤其是在存在深穿透的情况下。为了弥补这一限制,提出了一种易于实现的温度相关热源。该热源可以在模拟过程中调整其参数,以补偿与流体流动和小孔相关的这些被忽略的热效应,一旦关注点的温度稳定,热源的参数就会固定下来。与传统的热源模型相反,所提出的热源的参数不需要针对每个工艺参数进行实验校准。通过将所提模型的结果与各向异性热导率方法和实验测量的结果进行比较,验证了所提模型的有效性。
1 伊拉克大学工程学院电气工程系,巴格达 10071,伊拉克;farqad_alani@yahoo.com 2 加尔米安大学教育学院物理系,卡拉尔 46021,伊拉克;hayder.i.mohammad@garmian.edu.krd 3 巴格达大学能源工程系,巴格达 10071,伊拉克;hussein.alnajjar@coeng.uobaghdad.edu.iq (HMTA-N.);jasim@siu.edu (JMM) 4 跨学科研究中心,药理学系,萨维塔医学和技术科学研究所,萨维塔牙科学院,萨维塔大学,钦奈 600001,印度; Lakshmi@saveetha.com 5 放射学和医学成像系,应用医学科学学院,萨坦·本·阿卜杜勒阿齐兹王子大学,Al-Kharj 11942,沙特阿拉伯;m.alhassen@psau.edu.sa 6 堪培拉大学健康学院,堪培拉,ACT 2600,澳大利亚 7 库姆理工大学机械工程系,库姆 3718146645,伊朗;ebrahimnataj.m@qut.ac.ir 8 加拿大自然资源部 CanmetENERGY 研究中心,加拿大安大略省渥太华 K1A 1M1 9 食物链可持续能源利用中心,能源未来研究所,伦敦布鲁内尔大学,Kingston Lane,Uxbridge,Middlesex UB8 3PH,英国pouyan.talebizadehsardari@brunel.ac.uk (PT)
摘要 高 Jc 镍基高温合金在航空航天、海洋、核能和化学工业中得到广泛应用,这些工业领域需要具有出色的抗腐蚀和抗氧化性能、优异的机械性能和出色的高温性能。然而,由于这些合金的化学性质复杂,基于选择性激光熔化 (SLM) 的高 Jc 镍基高温合金的增材制造 (AM) 面临重大挑战。这些材料具有多种合金元素和较高的铝+钛含量,当通过 SLM 固结时会形成各种二次相,严重影响可加工性,导致裂纹的形成。本综述的目的是总结迄今为止在高 Jc 镍基高温合金 SLM 方面取得的进展,特别强调阐明该合金系统中加工、微观结构和性能之间的关系。关键词:高 Jc 镍基高温合金、增材制造、选择性激光熔化 (SLM)、加工、微观结构、力学性能
摘要:增材技术目前已广泛应用于复杂精密零件的生产,在成型模具的生产方面具有很高的潜力。本文利用电弧直接能量沉积 (WA-DED) 和激光粉末床熔合 (L-PBF) 技术开发和生产了针对增材制造优化的热成型模具。开发了具有 2D 晶格结构的轻质热成型模具的概念,在使用 L-PBF 生产时,每个模具的重量减少了 56%,从 14.2 千克减轻到 6.1 千克。在增材制造过程中,马氏体时效/沉淀硬化钢 17-4PH 被用作传统热作钢的替代品,后者的机械性能略低,但可加工性高得多。通过在工业螺旋压力机上进行锻造试验,确认了所制造模具的可加工性。