本研究探讨了通过高功率和高速激光表面改性 (LSM) 制造 Ti6Al4V 功能梯度材料。原始样品微观结构由细长的等轴 α 相和 β 相晶界组成。对这些样品应用了九种不同的 LSM 工艺参数集。扫描电子显微镜显示,在所有情况下,激光处理样品的表面附近都有细小的针状马氏体相。观察到马氏体区下方的过渡微观结构区,其中有较大的等轴晶粒和一些马氏体 α 相生长。样品内部包含原始微观结构。发现在所有工艺参数集下进行表面改性后,表面粗糙度都会增加。进行了纳米压痕测试,以获得三相(即马氏体 α、等轴 α 和晶界 β)的硬度和模量。开发了双相晶体塑性有限元模型来研究单轴拉伸载荷下的三区功能梯度微观结构。硬化表面区域阻止了连续滑移带的扩展,而过渡区则阻止了样品外表面和内部之间过大的应力集中。
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9 b 制造示范设施,10 能源与交通科学部,橡树岭国家实验室,11 2350 Cherahala Boulevard,诺克斯维尔,TN 37932,美国
沸石是一种具有三维晶体结构的微孔铝硅酸盐矿物,其具有规则排列的大型开放空腔,形成笼状和通道。空腔由沸石的结构组成1,2)组成。它们的骨架由(SiO 4 ) 4-和(AlO 4 ) 5-四面体组成,两者都可以构建由单环4-、6-和8-,或双环4-4、6-6和8-8或支环4-1、5-1等组成的二级结构单元3)。骨架结构类型将决定表面积、孔径和孔隙率4)。与其他矿物相比,沸石具有多种优势,尤其是其作为离子交换剂、催化剂和吸附剂的功能。印度尼西亚四面环海,火山环纵横交错,具有丰富的天然沸石矿物资源 5, 6) 。沸石可用作催化剂、离子交换和吸附剂 6) 。一般而言,沸石矿物具有以下化学式 7) :
分子,它们可以在电场中加速。这些离子可以以多种方式用于修改或表征材料。例如,离子注入工艺用于创建新的表面合金并修改表面相关特性,例如材料的硬度、耐磨性和摩擦性、耐腐蚀性。它还适用于改变机械、电气、光学和化学性质。离子注入在半导体工业中的应用已经很成熟。离子束辅助涂层和涉及离子束的各种等离子涂层可以使涂层厚度在 1-2 微米范围内。这些可以选择性地应用于各种工业应用,也可以扩展到许多医疗应用,例如生物植入物。离子束工艺将继续在进一步理解和改进材料表面处理方面发挥重要作用。