政府行为、地方政治或经济发展、行业风险等不确定因素以及可能导致实际结果不同的许多其他因素
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
数十年来,由于其低密度,出色的机械性能和出色的耐腐蚀性,钛合金已成为各种应用程序(例如飞机和生物医学行业)最有吸引力的工程材料之一。TI-6AL-4V分类为α+β钛合金,主导了总钛使用1)的一半以上。ti-6Al-4V是其他钛合金中最广泛使用的,因为它具有复杂的微结构,可以修改以改善含量的特性2,3)。此外,与高强度的β钛合金相比,该合金的成本也较低。由于对TI-6AL-4V的需求量很高,因此已利用了几种制造方法来满足必要性。ti-6al-4V通常使用铸造和锻造制造,然后加工以精确量身定制最终尺寸4)。然而,由于材料使用效率低下,提前时间,高成本Process 5),这些调用方法是不利的。要克服这些问题,添加剂制造
rs-class.org › 行业 › getIndustry 2016 年 6 月 21 日 — 2016 年 6 月 21 日 钛合金薄板、板材、棒材和型材;... 钛合金 IIT-3B 锻件和锻棒,直径从 120 do/到 700 mm。
皮质骨的弹性模量低于 30 GPa,而生物医学钛植入物的弹性模量高于 100 GPa。这种弹性模量的不匹配会导致由应力屏蔽效应和植入物的骨整合不良引起的骨吸收。本研究旨在确定激光定向能量沉积 β 型 Ti 合金锭中形成的强烈 <100> 纤维织构是否会导致弹性模量显着降低。我们证明激光沉积的 β 型 Ti-42Nb (wt%) 合金锭表现出各向异性的力学性能。由于强烈的 <100> 纤维织构,在构建方向上获得了低弹性模量(低于 50 GPa)和高屈服强度(高于 700 MPa)。新型激光沉积 Ti-42Nb 合金还表现出优异的体外生物性能,表明其适用于生物医学应用。
钛在地壳中的含量约为0.63%,居所有元素的第10位,含量仅次于铝、铁、镁等金属元素,铁、镁居第10位;钛合金密度小,比强度高(抗拉强度与密度之比),工作范围宽(-253℃~600℃),耐腐蚀熔点优良;钛合金化学活性很大,易与氢、氧、氮发生反应,冶炼加工困难,加工成本高。钛合金还具有导热性差(仅为铁的1/5、铝的1/15)、变形系数小、摩擦系数大等特点,被广泛应用于飞机机身、燃气轮机、石油化工、汽车工业、医疗等领域的重要零部件。
选择有潜力应用于未来装甲的材料作为先进材料 ・陶瓷材料 与传统的无压烧结和热压方法相比,静态材料特性如弯曲强度、硬度等。关注脉冲电流压力(放电等离子体)烧结法,提高了静电性能! ・有色金属材料 密度约为黑色金属材料的1/5,比传统材料强度更高 高强度镁合金 低杨氏模量和高强度钛合金 钛合金
进行了一项分析研究,以确定 2.7 马赫箭翼超音速巡航飞机主机翼和机身结构设计的最佳结构方法。考虑近期开始设计来评估概念。重点放在热应力、静态气动弹性、颤振、疲劳和故障安全设计、静态和动态载荷之间的复杂相互作用,以及结构布置、概念和材料变化对这些相互作用的影响。结果表明,采用钛合金 6A1-4V 的低轮廓凸珠和蜂窝夹层表面板的混合机翼结构效率最高。下部结构包括用硼-聚酰亚胺复合材料加固的钛合金翼梁帽。机身外壳由 6 ~ - 4 v 钛合金帽形加固蒙皮和框架结构组成。本报告总结了研究成果,并讨论了超音速巡航飞机设计的整体研究逻辑、设计理念和分析方法之间的相互作用。
基于这些特性,金属和金属合金被用作承重植入物。其中,钴铬合金、不锈钢、钛和钛合金被广泛用于多种生物医学应用。特别是,钛及其合金的弹性模量接近骨骼,密度低于钴铬合金和不锈钢。[2,3] 此外,与纯钛相比,钛合金具有更高的机械性能,使其特别适合用作骨科和创伤植入物。然而,钛和钛合金被认为是生物惰性材料,即它们不会与人体周围组织发生化学或生物反应。[4] 此外,涉及钛合金(即 Ti6Al4V 合金)的腐蚀现象会导致释放对人体有害的 Al 和 V 合金。为了促进植入物与现有人体骨组织的骨整合,从而优化装置的整合,在植入物表面生长涂层可能是一种合适的方法。尤其对于钛和钛合金,火花阳极氧化是一种合适的技术,可在基体上生长出牢固粘附的多孔陶瓷涂层,最大限度地减少可能导致骨溶解的剥落现象。在此背景下,已研究了多种策略来增强钛合金的生物活性,从而增强其骨整合。[5–7] 文献中有充分的证据表明,羟基磷灰石 (HA,Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ) 的存在可以增强外来生物材料的骨整合,因为它与硬组织和软组织具有很高的生物相容性。[8] 因此,诱导 HA 的结合或生长已被证明是提高材料生物活性的一种好策略。例如,这可以通过电化学转化涂层工艺(如火花阳极氧化)通过精确调整操作条件(形成电压、电解质浴成分等)来实现。 [3,9,10] 此外,Ti6Al4V 合金表面生长一层厚的阳极氧化层可以提高其耐腐蚀性能
本研究使用有限元分析 (FEA) 对涡轮叶片进行全面的热分析和静态分析,以评估两种先进材料的性能:钛合金 (Ti-6Al-4V) 和 Inconel 625。涡轮叶片使用 SolidWorks 建模,并在典型操作条件下使用 ANSYS 进行分析,以评估应力分布、变形、温度梯度和热通量等参数。钛合金 (Ti-6Al-4V) 以其重量轻和出色的强度重量比而闻名,使其成为需要减轻质量的应用的理想选择。相比之下,镍基超级合金 Inconel 625 具有出色的热稳定性、抗氧化性和高温下出色的机械性能。结果强调了这些材料之间的权衡:钛合金在中等温度下表现出更轻的重量和良好的机械性能,而 Inconel 625 在高温环境中表现出色,具有更好的抗热应力和变形能力。这项比较研究为涡轮叶片的材料选择提供了宝贵的见解,从而优化了其在高应力、高温应用中的性能和耐用性。