NETL 的合金开发能力以 NETL 合金锭冶金术(熔炼)和热机械加工(锻造和轧制)为基础,这两项技术的规模在 DOE 综合设施和国内行业中独一无二。这项独特的能力使研究人员能够高效且经济地制作合金概念原型,并将其规模轻松转化为工业实践(介于实验室和生产规模之间)。这种制造能力,加上 NETL 在实际条件下进行计算材料设计和性能评估的能力,使 NETL 能够提供合金解决方案,从而实现先进的能源系统并支持美国工业部署新兴技术。NETL 的许多姊妹国家实验室(太平洋西北国家实验室、爱达荷国家实验室、洛斯阿拉莫斯国家实验室和橡树岭国家实验室)以及美国大大小小的企业都利用 NETL 的合金制造能力来制作先进合金概念的原型。
与此同时,当印度面临严重的医用级氧气短缺时,我们通过从我们的工厂向医疗机构供应液氧,并在我们的工厂附近设立 COVID 护理设施来支持政府的努力。全球最大规模的疫苗接种活动在印度成功开展,2021-22 财年下半年的市场情绪迅速改善,我们将重点重新转向国内市场。我们的产能利用率保持在 89% 的高位,并实现了创纪录的钢铁产量。我们继续将投资组合中的增值和特殊产品 (VASP) 作为重点,2021-22 财年我们 60% 的销售额来自 VASP。我们于年内启动了 Dolvi 的 5 MTPA 扩建项目,这是印度钢铁行业有史以来规模最大的单期扩建项目,包括印度最大的高炉和钢熔炼车间。大宗商品通胀影响了我们的成本结构,2022 年 3 月焦煤价格达到每吨 670 美元(离岸价澳大利亚),能源价格也处于高位。在钢铁价格上涨的同时,我们也专注于成本效率举措以保护利润率。
摘要:本研究报告了空间群为I 4 1 md 的磁性外尔半金属候选材料NdAlGe单晶的成功生长。该晶体采用浮区技术生长,该技术使用五个激光二极管(总功率为2 kW)作为热源。为了确保在生长过程中稳定形成熔融区,我们采用了钟形分布的垂直辐射强度曲线。将电弧熔炼锭粉碎后的标称粉末在静水压力下成型,然后在由氧化钇稳定的氧化锆制成的氧气泵产生的超低氧分压(<10 − 26 atm)的氩气气氛中烧结进料棒和种子棒,加热至873 K。成功生长出长度为50 mm 的NdAlGe单晶。生长的晶体在 13.5 K 时表现出块状磁序。基本物理特性通过磁化率、磁化强度、比热、热膨胀和电阻率测量来表征。这项研究表明,磁序在 NdAlGe 中诱导各向异性磁弹性、磁熵和电荷传输。
在第一次工业革命 (IR1) 期间,人类和动物劳动技术转化为机械,例如蒸汽机、珍妮纺纱机、炼铁的熔炼和轧制工艺、焦炭冶炼等。在第二次工业革命 (IR2) 期间,电力、内燃机、室内管道、化学工业等技术得到了发展。第三次工业革命 (IR3) 始于 20 世纪 50 年代,被认为是从机械和模拟电子技术向数字电子技术的转变。纳米、生物和 IT 技术、3D 打印、人工智能、机器人等是 IR3 最重要的驱动力。在 IR1 和 2 期间,只有西欧和美国得到了发展,但在 IR3 期间,世界变得富裕 10 倍左右,发展几乎遍及世界各地。在 IR3 期间,全球出现了数千个商业组织和数百万个工作岗位。重大的现代发明都发生在 IR3 期间。经济发展、交通发展、3D 打印发展、机器人技术、制造实验室等都是 IR3 期间的非凡活动。在 IR3 中,每个国家的生活水平和预期寿命都比 IR1&2 有所提高。IR3 也有一些负面影响,例如空气污染、生物多样性减少、水污染、栖息地破坏、温室气体排放、全球变暖和气候变化等。本研究试图详细讨论 IR3 的各个方面。
增材工艺:焊接电源简介、TIG、MIG、等离子焊接工艺、应用和优点、摩擦焊接:工艺变量和应用及优点、摩擦搅拌加工、工艺变量和应用及优点、电子束焊接、激光束焊接:工艺变量和应用及优点。减材工艺:硬车削和高速铣削 - 激光加工:激光加工简介、应用和优点、激光钻孔、工艺参数对材料可加工性的影响。激光切割、激光加工的质量方面、激光微加工的应用、电火花加工。转化工艺:先进铸造:简介、搅拌铸造的原理、搅拌铸造工艺步骤、影响搅拌铸造工艺的因素:搅拌速度、搅拌时间和温度、模具预热温度、颗粒分布、增强材料和液态金属之间的润湿性和孔隙率 - 优点和应用、复合材料制备、复合材料分析、挤压铸造工艺、优点注浆铸造:原理、应用、优点和局限性。混合工艺:工艺变量、应用和优势 混合焊接工艺、混合焊接工艺(TIG 和等离子焊接等)、混合加工工艺 – ECDM、EDG、ECM 表面涂层:涂层材料、不同材料上的涂层、涂层方法及其应用、局限性。 超级合金:超级合金的性能、微观结构、熔炼和铸造实践 镍基和钴基耐热铸造合金的微观结构。 温度和时间相关转变 - 超级合金中性能与微观结构的关系。 学习资源:
镍基高温合金一直在满足燃气轮机对高温材料的需求,以提高工作温度 (T) 并实现更高的效率 [1]。然而,要进一步突破燃气轮机在 T > 1600 C 下的运行极限,就需要发现和开发除相当昂贵的镍基高温合金之外的新型合金。最近对合金探索的兴趣促使人们偏离传统的合金化策略,探索相图中心,从而产生了一种新的合金,即多主元合金 (MPEA) [2]。与沉淀强化合金相比,MPEA 具有单相/双相固溶体(由多种组成元素的比例相当导致的相对“更高”的混合熵驱动),这些固溶体在较高温度下稳定,即使在升高的 T 下也能保持优异的机械、腐蚀和热性能 [2e18]。 MPEA 可用的成分范围非常广泛,而且人们对使用计算和机器学习技术加速合金发现的兴趣日益浓厚,这促进了具有目标特性的 MPEA 的高通量设计研究[8、9、11、12、15、17、19 e 22]。尽管如此,在实验室规模上对这些成分的预测相 / 特性的验证通常仅限于电弧熔炼 [23、24]、机械合金化、放电等离子烧结 [25] 和薄膜沉积 [26]。基于激光沉积的增材制造 (AM) 技术的进步为高通量合成 MPEA 提供了机会,它提高了可扩展性,可以将合金和组件设计结合起来,以获得应用驱动的材料特性 [27 e 36]。然而,AM 的优势有时会被制造方面的挑战所取代,包括材料中的孔隙率
^^^ Tanabe, Y., 121-139 致密型 (CT), 7,48,65, 104, j - ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^u g, 16, 103, 211 122, 149, 175, 193, 215, 275 ^^^j^^^ ^ L., 5-30 锁孔, 296 j ^ ^ ^ ^ j j ^ ^ j ^ ^ ^^^_^J2 光谱载荷, 246,257,261,297 j^ansgranular, 8,20, 51, 70,91, 107, 稳定性, 19 155^ 30^ 堆垛层错能, 38 转变点, 8, 98 钢透射电子显微镜奥氏体,122(TEM)34 97奥氏体不锈钢,6,16,32,175,y^联合设计,'164'^^孪生,20,56,76铸碳和低合金,142,294铁-镍,6铁-硅,64,106 4340,193Vacas-Oleas,C,140-160,293-312高锰,32,48,121真空,85,182马氏体时效,19真空熔炼,32,48,65温和,43,275Verkin,B.I.,84-101Stephens,R.I.,1-2,140-160, 293- 空洞,158 312,315-320 应变幅,32,35,143 W 应力强度因子 ^ang,C.M.,293-312 闭合(^ci)或打开(/Top),67,^^^^ 预应力,194 ^^' '^^' 2^^^ 焊缝/焊接件,8,122,175,275 有效(A^eff),67,71,181,196,^jj^gj,^ ^ 210-237 283 固有有效(AKett),114 X 阈值(AKth),65,71,87,106,152,174,178,194 ^"'"^y衍射,87 应力集中因子(^t),253,y 296 应力释放,275 屈服强度,34,69,96,142,175 拉伸区,135 Yokobori,T.,121-139 条纹,8,51,87,91,107,155,杨氏模量,7,18,77,97,133,199,287,304 184,220,278 亚晶粒,97 钇,212 取代原子,42 Yu,W.,63-83
^^^ Tanabe, Y., 121-139 致密型 (CT), 7,48,65, 104, j - ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^u g, 16, 103, 211 122, 149, 175, 193, 215, 275 ^^^j^^^ ^ L., 5-30 锁孔, 296 j ^ ^ ^ ^ j j ^ ^ j ^ ^ ^^^_^J2 光谱载荷, 246,257,261,297 j^ansgranular, 8,20, 51, 70,91, 107, 稳定性, 19 155^ 30^ 堆垛层错能, 38 转变点, 8, 98 钢透射电子显微镜奥氏体,122(TEM)34 97奥氏体不锈钢,6,16,32,175,y^联合设计,'164'^^孪生,20,56,76铸碳和低合金,142,294铁-镍,6铁-硅,64,106 4340,193Vacas-Oleas,C,140-160,293-312高锰,32,48,121真空,85,182马氏体时效,19真空熔炼,32,48,65温和,43,275Verkin,B.I.,84-101Stephens,R.I.,1-2,140-160, 293- 空洞,158 312,315-320 应变幅,32,35,143 W 应力强度因子 ^ang,C.M.,293-312 闭合(^ci)或打开(/Top),67,^^^^ 预应力,194 ^^' '^^' 2^^^ 焊缝/焊接件,8,122,175,275 有效(A^eff),67,71,181,196,^jj^gj,^ ^ 210-237 283 固有有效(AKett),114 X 阈值(AKth),65,71,87,106,152,174,178,194 ^"'"^y衍射,87 应力集中因子(^t),253,y 296 应力释放,275 屈服强度,34,69,96,142,175 拉伸区,135 Yokobori,T.,121-139 条纹,8,51,87,91,107,155,杨氏模量,7,18,77,97,133,199,287,304 184,220,278 亚晶粒,97 钇,212 取代原子,42 Yu,W.,63-83