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World File Search System钛合金
原位拉伸观察退火对激光添加剂制成的钛合金裂缝行为的影响
近年来，激光添加剂制造（LAM）技术引发了航空航天场的制造革命[1，2]。该技术使用高能激光束融化合金粉末。熔融池是连续形成的，然后迅速形成固体，从而将层沉积到近乎网络的金属成分[3]。钛合金作为重要的结构金属具有高强度，高韧性，低密度和良好耐腐蚀性的优势[4-6]。使用LAM准备钛合金零件有望获得高性能和高质量的关键组件。钛合金零件在LAM过程中经历了高温梯度和高冷却速率，从而导致与传统材料的微观结构差异很大。通常，在先前的β晶粒中存在α相，马氏体α'相或两者的混合物，并且连续α相也沿先前的β晶界嵌入[7-9]。Carroll等。 [10]报告说，晶界α相和先前的β晶粒形态引起了添加性生产的钛合金的各向异性机械性能。 此外，具有高强度和低韧性的α相导致形成部分的强度和韧性不匹配[11]。 通过热处理过程，可以有效地控制阶段的形态，大小和比例，从而获得良好的机械性能[12-15]。 Yadroitsev等。 [16]报告说，在β相过渡温度附近产生了大量球形α相。 Zhao等。Carroll等。[10]报告说，晶界α相和先前的β晶粒形态引起了添加性生产的钛合金的各向异性机械性能。此外，具有高强度和低韧性的α相导致形成部分的强度和韧性不匹配[11]。通过热处理过程，可以有效地控制阶段的形态，大小和比例，从而获得良好的机械性能[12-15]。Yadroitsev等。 [16]报告说，在β相过渡温度附近产生了大量球形α相。 Zhao等。Yadroitsev等。[16]报告说，在β相过渡温度附近产生了大量球形α相。Zhao等。Zhao等。[17]通过控制冷却速率，获得了两种类型的篮子编织和菌落结构的微观结构。拉伸结果表明，前者具有更高的强度和韧性，这可能归因于篮子编织结构中的层状α相，从而有效地减少了脱位长度并分散局部应力浓度。但是，由于缺乏在拉伸过程中微观结构演变的观察，变形和失败
田口法优化激光粉末床熔合TA15钛合金工艺参数
1 湖南科技大学机电学院，湖南省高效轻合金构件成形技术与抗损伤评价工程研究中心，湘潭 411201 2 中南大学，国家级高强度结构材料技术重点实验室，长沙 410083 3 杭州电子科技大学材料与环境工程学院，先进磁性材料研究所，杭州 310018 4 长春工业大学材料科学与工程学院，先进结构材料教育部重点实验室，长春 130012 * 通讯作者：liuyang7740038@163.com (YL); federer.song@163.com (YS); songxiaolei@ccut.edu.cn (XS)
在钛合金粉末的定向能量沉积过程中的烧结形成
在使用钛合金粉末时，在定向能量沉积（DED）添加剂制造，粉末聚集和烧结时可能会发生在熔体池之外。使用原位同步子射线照相术，我们研究了池周围发生Ti6242粉末的烧结的机制，进行了一项参数研究，以确定激光功率和阶段遍历速度对烧结速度的影响。结果表明，尽管后者也降低了沉积层的厚度，但可以使用高激光功率或增加阶段横向速度来减少有害的烧结。DED期间烧结的机理被确定为激光束中粉末颗粒的飞行加热。在本研究中探索的加工条件下颗粒加热的计算证实，粉末颗粒可以合理地超过700℃，即Ti表面氧化物溶解的阈值，因此如果未掺入熔体池，则粉末容易烧结。沉积表面上烧结粉末层的堆积导致缺乏融合孔。为了减轻烧结的形成及其对DED组件质量的有害影响，至关重要的是，粉末输送点面积小于熔体池，以确保大多数粉末土地在熔体池中。
结构钛合金的“冶金学”：过去-现在-未来
关于日本结构钛 (Ti) 合金的研究和开发趋势，本文回顾了过去和现在的情况，并提出了我们对未来战略的想法。作为变形加工和微观结构控制的基本研究政策，有必要通过数据科学方法促进研究和开发的“回顾”，以确定不依赖于经验规则的最佳工艺条件和微观结构形成。此外，合金/微观结构/机械性能的优化设计作为一种“改变游戏规则的方法”，例如专注于非平衡相（马氏体、欧米茄相）或尚未开发用于结构部件应用的 Ti 合金中的杂质添加，被列为创新研究方向。与钢相比，钛的历史非常短，因此它仍然具有巨大的潜力。
钛合金疲劳性能基础研究
钛合金在500～600℃的高温下具有高强度，可用于飞机的结构件、紧固件和发动机部件，此外还用于汽车发动机部件和/或排气系统，根据其使用情况，需要具有强度、疲劳强度、断裂韧性、抗蠕变性和抗氧化性等各种性能。钛合金的微观结构、织构、化学成分等对疲劳性能的影响主要在飞机领域进行研究，通过引入故障安全和损伤容限设计，提高了可靠性。1-3) 最近，正在进行如下所述的停留疲劳研究以及利用集成计算材料工程（ICME）来一致预测其疲劳寿命的研究和开发。4）日本除了飞机之外，还开发了汽车、消费品（例如高尔夫球杆头）和医疗设备的应用。因此，除了对钛合金的疲劳、裂纹扩展和断裂韧性的基础研究外，5,6）还进行了大量与各自用途所需的性能相关的研究。
钛合金疲劳性能基础研究
在500–600°C下具有优异比强度的轻质高强度钛合金不仅用于飞机的结构构件、紧固件和发动机部件，还用于汽车发动机部件和/或排气系统，根据其使用情况，需要具有强度、疲劳强度、断裂韧性、抗蠕变和抗氧化等各种性能。主要在飞机领域研究了微观结构、织构、化学成分等对钛合金疲劳性能的影响，通过引入故障安全和损伤容限设计，提高了可靠性。1–3) 最近，正在进行如下所述的停留疲劳研究和利用集成计算材料工程（ICME）一致预测其疲劳寿命的研究和开发。4) 在日本，除了飞机之外，还开发了汽车、消费品（例如高尔夫球杆头）和医疗设备的应用。因此，除了对钛合金的疲劳、裂纹扩展和断裂韧性的基础研究之外，5、6）还进行了大量针对各自用途所需性能的研究。
微激光金属丝沉积薄壁镍钛合金的马氏体相变、微观结构和功能行为
近等原子NiTi相的Ni含量在稳定的成分范围内[1]。因此，发生MT的温度范围决定了NiTi主要用作致动器或基于形状记忆效应或超弹性的生物医学设备。结合金属AM工艺可获得的复杂几何特征，利用形状记忆效应可以制造4D材料，其中时间维度被添加到材料几何形状中。由于NiTi合金是研究最广泛的SMA之一，因此它们也被探索作为AM材料，主要是通过使用粉末床熔合技术，例如选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）和直接能量沉积（DED）[2e4]。这些AM工艺的特点是几何精度高、能够创建内部通道、表面粗糙度合理，以及能够在材料中产生晶格结构[5e7]。然而，与粉末床熔合技术相比，激光金属沉积 (LMD) 等 DED 工艺吸引的研究关注较少 [8,9]。镍钛诺 (镍和钛的合金) 的 AM 在控制构建部件中的最终 Ni 含量方面可能非常关键，特别是由于 Ni 的优先汽化 [10]。这意味着在 AM 过程中可能会发生化学变化，导致原料偏离初始化学成分。AM 工艺过程中的 Ni 损失会导致部件的最终使用问题以及由材料形状记忆行为的局部差异引起的工艺不稳定性。因此，应仔细选择原料材料以潜在地补偿 Ni 的损失。在这方面，通过雾化生产粉末原料对于控制和维持生产批次内和生产批次之间所需的化学成分可能很麻烦。这种变化对 NiTi 合金性能来说可能更为关键，因为它对其化学成分高度敏感。已有研究调查了粉末和线材原料的元素混合，以解决 DED 工艺中化学成分变化的问题 [11, 12]。尽管 NiTi 粉末原料尚未被 AM 最终用户广泛使用，但细 NiTi 线材在市场上广泛可用，并正在开发用于各种应用。商用 NiTi 线材有不同的直径，价格明显低于具有相同化学成分的粉末原料。在使用 NiTi 线材的 DRD 工艺中研究了电弧和等离子等不同热源 [13 e 17]。最近，已证明使用脉冲波 (PW) 激光发射可有效沉积小直径线材，并且与线材直径相比，轨道宽度不会显着增大 [18]。微激光金属丝沉积 (m LMWD) 是一种制造小型 3D 组件或小型半成品零件（例如板、管和环）的好方法，这些零件由镍钛合金制成。与粉末沉积相比，该工艺本质上更安全，原料尺寸与市售 NiTi 丝的直径（0.4 e 0.5 毫米）相当。m LMWD 工艺的可行性已在多种材料中得到证实，例如不锈钢 [18]、AlSi 12 合金 [19] 和以 Dy 为主要合金的 Mg 合金