退火和淬火等热处理工艺对于确定金属材料的残余应力演变、微观结构变化和机械性能至关重要,残余应力在部件性能中起着更大的作用。本文研究了热处理对使用 LENS 制造的 AISI 1025 中残余应力的影响。开发并模拟了有限元模型以分析残余应力的发展。适用于熔融沉积成型 (FDM) 长丝生产中的工具和模具应用的 AISI 1025 样品是使用激光工程净成型 (LENS) 工艺制造的,然后进行热处理,即进行退火和淬火工艺。将所研究的热处理样品的材料微观结构、残余应力和硬度与原始样品进行了比较。结果表明,与原始样品相比,退火后,拉伸残余应力降低了 93%,导致裂纹扩展速率降低,尽管硬度显著降低了 25%。另一方面,淬火后记录到 425±14 MPa 的高拉伸残余应力,硬度提高了 21%。
致谢 iv 概要 v 目录 viii 表格列表 xi 图表列表 xiii 名词术语 xvi 引言 1 2. 文献综述 5 2.1 抗疲劳设计 5 2.2 应变控制疲劳试验程序 7 2.2.1 历史和理论 7 2.2.2 带钢的应变控制疲劳 14 2.3 制造变量对疲劳性能的影响 15 2.3.1 成分 15 2.3.2 取样位置 17 2.3.3 带钢厚度 17 2.3.4 疲劳性能的各向异性 18 2.3.5 总结及在实验项目中的应用 18 2.4 一般材料性能与疲劳性能之间的关系疲劳性能 19 2.4.1 硬度和抗拉强度性能之间的关系。 19 2.4.2 循环应力-应变性能与抗拉强度性能和硬度之间的关系 20 2.4.3 循环应变-寿命性能与单调抗拉性能和硬度之间的关系 24 2.4.4 微观结构的影响 39 2.5 结论 39 3. 实验设计、材料、技术和结果 41 3.1 实验设计 41 3.1.1 多种钢材的疲劳性能表征 41 3.1.2 制造变量对疲劳响应的影响 42 3.1.3 钢材性能对疲劳响应的影响 45 3.2 材料; 45 3.2.1 钢材的来源和取样 45 3.2.2 钢材的描述 46 3.3 疲劳试验 49 3.3.1 方法 49 3.3.2 结果 53 3.3 微观结构和硬度 55 3.4.1 方法 55 3.4.2
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。
具有出色工程特性的材料和润滑剂。单位 - i及其处理:(8小时)简介 - 水的硬度 - 硬度原因;硬度的类型 - 暂时和永久 - 表达硬度问题上的硬度问题的单位;饮用水及其规格 - 通过氯化和断裂 - 点氯化涉及饮用水的饮用水感染的步骤。锅炉麻烦:泥泞,鳞片和苛刻的封闭。锅炉内部处理水 - 卡尔贡调节 - 磷酸盐调节,外部治疗方法 - 通过离子交换过程减轻水的软化。水的淡化 - 反渗透。单元– II电池化学和腐蚀:(8小时)简介 - 电池原理,次级和储备电池的分类。商用电池的基本要求。锂离子电池的结构和工作,将锂离子电池应用于电动车辆。燃料电池 - 电池与燃料电池之间的差异,甲醇氧燃料电池的结构和应用。太阳能电池 - 太阳能电池的引入和应用。腐蚀:腐蚀的原因和作用 - 化学(氧化)和电化学腐蚀的理论 - 电化学腐蚀的机制,腐蚀类型:电力,水线和蚀腐蚀。单元-III:聚合物材料:(8小时)基于源的定义 - 分类基于源的示例 - 聚合 - 聚合特性 - 加法和凝结聚合的特征,并示例。影响金属腐蚀速率的因素(位置,被动,纯度,阳极和阴极的相对区域);环境的性质(温度,pH和湿度);腐蚀控制方法 - 阴极保护 - 阐明阳极和印象深刻的电流方法。塑料:PVC,Teflon和Bakelite的定义和特征 - 热塑料和热固性塑料,制备,特性和工程应用。纤维:尼龙6,6的制备,特性和应用。橡胶:天然橡胶及其硫化。导电聚合物:特征和分类,具有传导的示例性聚合物和导电聚合物的应用。可生物降解的聚合物:概念和优势 - 制备,聚乳酸的特性及其应用。
微观结构和力学性能的结果。数值结果表明,由于材料沉积在高温底板上,温度梯度显著降低,热应力降低40%。降低的热应力和温度梯度导致晶粒变粗,进而导致硬度和抗拉强度降低,尤其是对于靠近底板的底部区域。同时,没有发现对延展性的显著影响。此外,高温底板沿建造方向的硬度和拉伸性能的不均匀性较小。当前的研究展示了对底板预热对热应力、微观结构和力学性能及其相关性的影响的集体和直接的理解,这被认为有利于更好地利用底板预热的积极作用。
这项研究探讨了通过碳纳米管(CNT)增强A356铝合金性能的增强,以提高航空航天,汽车和电子应用的性能。虽然A356因其铸造性和耐腐蚀性而受到青睐,但通过合并以其出色的强度和轻质特性而闻名的CNT可以通过抑制其强度和硬度的固有局限性。对最近的文献的评论揭示了通过各种制造方法实现的CNT加强A356复合材料的拉伸强度,硬度和耐磨性的显着增强,尤其是搅动铸造和组合。尽管有这些改进,但诸如CNT团聚和界面粘结较差的挑战仍然存在,阻碍了统一的分散和一致的性能。本研究的重点是优化搅拌铸造过程,以改善A356中的CNT分散体,从而最大程度地提高机械性能。结果表明,强度,硬度和耐磨损的能力显着,强调了CNT加强对高应力应用的潜力。进一步的研究对于完善加工技术和确保统一性至关重要,为更广泛的工业采用这些高性能材料铺平了道路。
定向能量沉积 (DED) 工艺的有限元模型可预测高速钢长方体样品制造过程中的热历史。模拟结果验证依赖于测量数据和预测数据之间的比较,例如基体内部的温度历史和最后一层涂层的熔池深度。这些 DED 模拟集成在优化循环中,可确定两个可变激光功率函数,它们能够产生恒定的熔池大小。这些函数有望在各层上提供均匀的微观结构。计算出的热场和由三个 AISI M4 实验产生的微观结构是相互关联的,这些实验是在恒定激光功率情况下进行的,两个优化函数位于沉积物内不同深度的三个关注点处。观察到熔体过热温度和热循环历史对微观和纳米硬度测量的影响。因此,优化的激光功率函数为样品提供了比恒定激光功率函数更均匀的微观硬度,但是,整个沉积的 M4 钢层的纳米硬度图并未完全证实微观结构的均匀性。
04 2020,Ankara,土耳其摘要。在这项研究中,B 4 C(5和10wt。%)颗粒增强的AL-15SI-2.5CU-0.5MG(ECKA Alumix231®)铝基质复合材料是通过冷媒体/烧结技术生产的。在三个不同的温度(555°C,580°C,605°C)下进行烧结过程。对所获得的样品进行密度测量,还检查了微结构分析和硬度测试。根据ASTM B962-08,通过Archimedes技术测量样品的密度。光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)用于显微结构研究。大智能测量是用Brinell硬度进行的。样品的绿色密度随着B 4 c wt。%的增加而降低。可以确定,随着烧结温度的升高,所有样品的密度均降低。据观察,随着烧结温度的升高,孔隙率会增加,孔变得更大。通过SEM和EDS分析确定 Al富含的固体溶液,主要Si和Cu和富含MG的相。 虽然在5wt。%颗粒增强复合材料中的硬度增加,但观察到10wt。%增强复合材料的硬度降低。 由铝制231粉末产生的样品在555°C时给出了最高的硬度值。 这些技术之一是粉末冶金(P/M)技术。 P/M技术自1990年代以来吸引了注意力研究人员。 已经尝试了工程材料的机械性能Al富含的固体溶液,主要Si和Cu和富含MG的相。虽然在5wt。%颗粒增强复合材料中的硬度增加,但观察到10wt。%增强复合材料的硬度降低。由铝制231粉末产生的样品在555°C时给出了最高的硬度值。这些技术之一是粉末冶金(P/M)技术。P/M技术自1990年代以来吸引了注意力研究人员。已经尝试了工程材料的机械性能关键字:粉末冶金,金属基质复合材料,密度,微观结构,硬度©2020由ICMATSE发布的引言工程材料具有各种化学成分和机械性能,使用不同的生产技术生产。
水合影响血容量、血液粘度和软组织含水量,这些变量决定了生物组织的生物物理特性,包括其硬度。在大脑中,尽管硬度作为定量成像标记的重要性日益增加,但水合与硬度之间的关系在很大程度上仍不清楚。在本研究中,我们使用超声时间谐波弹性成像(THE)研究了 12 名健康志愿者在不同水合状态下的大脑硬度(CS):(i)正常水合期间,(ii)禁食一夜后,和(iii)每公斤体重饮用 12 毫升水后 1 小时内。此外,我们将剪切波速度(SWS)与尿液渗透压和血细胞比容相关联。正常水合时的 SWS 为 1.64 ± 0.02 m/s,禁食一夜后降至 1.57 ± 0.04 m/s(p < 0.001)。饮水后 30 分钟内 SWS 再次增加至 1.63 ± 0.01 m/s,恢复到正常补水期间测得的值(p = 0.85)。正常补水时的尿液渗透压(324 ± 148 mOsm/kg)在禁食后增加至 784 ± 107 mOsm/kg(p < 0.001),饮水后恢复正常(288 ± 128 mOsm/kg,p = 0.83)。SWS 与尿液渗透压呈线性相关(r = − 0.68,p < 0.001),而 SWS 与血细胞比容无相关性(p = 0.31)。我们的研究结果表明,在昼夜波动范围内的轻度脱水与脑组织明显软化有关,这可能是由于脑灌注减少所致。为了确保结果的一致性,在正常水化期间采用标准化方案进行脑弹性成像非常重要。
抽象的硅胶橡胶(SR)化合物准备在高温下施用O形圈。硅烷表面修饰的Fe 2 O 3和未修饰的Fe 2 O 3添加到SR化合物中,并通过对FESEM(现场发射扫描电子显微镜)(用于形态学)和TGA和TGA的分析来评估化合物,以及在不同温度,热敏度,硬度,硬度,硬度,硬度,压缩和压缩集合的热导率的测试。此外,在一家石化公司的7 bar压力和温度为180°C的压力下,在一家石化公司的在线气相色谱(GC)中制备了O形圈,并在一个在线气相色谱(GC)中进行了测试。获得的结果表明,SR的热导率,衰老电阻,热稳定性和机械性能下降:表面修饰的Fe 2 O 3填充SR,未修饰的Fe 2 O 3填充SR和SR,而没有Fe 2 O 3。过度使用Fe 2 O 3降低了机械性能和硬化性的加工性。随着温度升高,SR填充的SR的热导率填充有不同体积的体积百分比和未修饰的FE2O3。使用表面修饰的Fe 2 O 3提高了导热率并提高了衰老耐药性,最终增强了热电阻。这对于产生对高温具有抗性的O形圈特别有益。现场测试结果证实了O形圈与高温条件兼容。此外,在测试后,O形圈表现出低体积肿胀和光滑的表面,没有任何裂缝,水泡或不平衡。