摘要:镁合金因其重量轻、强度高和优异的机械性能而闻名,在许多应用中备受青睐。镁合金增材制造(Mg AM)的出现进一步提升了它们的普及度,具有无与伦比的精度、快速的生产速度、增强的设计自由度和优化的材料利用率等优势。该技术在制造复杂的几何形状、复杂的内部结构和性能定制的微结构方面具有巨大潜力,可实现突破性的应用。在本文中,我们深入研究了当前 Mg AM 采用的技术的核心工艺和关键影响因素,包括选择性激光熔化(SLM)、电子束熔化(EBM)、电弧增材制造(WAAM)、粘合剂喷射(BJ)、摩擦搅拌增材制造(FSAM)和间接增材制造(I-AM)。激光粉末床熔合(LPBF)精度高,但受到低沉积速率和腔室尺寸的限制;WAAM 为大型部件提供了成本效益、高效率和可扩展性; BJ 可实现定制部件的精确材料沉积,且具有环境效益;FSAM 可实现细晶粒尺寸、低缺陷率和精密产品的潜力;I-AM 具有较高的构建速度和工业适应性,但最近研究较少。本文试图探索 AM 未来研究的可能性和挑战。其中两个问题是如何混合不同的 AM 应用程序以及如何将互联网技术、机器学习和过程建模与 AM 集成,这是 AM 的创新突破。
4 金属铸造工艺,在高压下将熔融金属压入模腔 5 AM 工艺,其中热能源(例如激光或电子束)选择性地熔化粉末床区域以形成固体部件 6 MRC 开发的镁合金,具有出色的强度和耐热性
摘要。在这项研究中,使用直接的微波辅助技术合成氧化锌纳米颗粒。结果表明,合成的纳米颗粒是六边形的wurtzite Zno纳米颗粒,其结晶石尺寸为6.76 nm,如通过生理化学方法确定。它揭示了在不同的增强型,是不规则的,球形的海绵状结构。使用傅立叶变换红外光谱法,已经观察到ZnO表面上的相应官能团。根据吸收测量值,直接光带隙约为3.29 eV。光致发光光谱可通过寻找红色发射和蓝色带缘发射来检测ZnO晶格中的晶体缺陷。进行了对氧化锌纳米颗粒的抗腐蚀能力的研究,该研究表明,当用镁(MG)底物涂有颗粒时,颗粒具有有益的特征。这些材料被评估,具有有或没有保护性涂层的腐蚀性。结果表明,在不同的电解质条件下,涂层显着提高了保护速率。与裸露的MG板相比,当ZnO纳米颗粒涂覆时,电荷转移电阻R CT增加。
摘要:本研究采用压缩成型仪制备了聚酰胺 6 (PA6)-AZ61 镁合金复合材料和纯 PA6。基体和增强体均以粉末形式制备。使用行星球磨机混合 PA6 和 AZ61 微粉。研究了不同百分比的 AZ61 含量对复合材料最终性能的影响。采用 X 射线衍射 (XRD) 分析和带能量色散 X 射线光谱的扫描电子显微镜 (SEM-EDS) 来验证混合过程的均匀性并确认原材料和复合材料的成分。结果,相对于原始 PA6,极限拉伸强度 (UTS) 大幅提高了 48.3%,达到 58 MPa。而屈服强度 (YS) 则显著上升至 49.38 MPa,提高了 52.9%。此外,PA6-5AZ61 组合物的显微硬度值最高,为 21.162 HV,与非合金 PA6 材料相比,提高了 66.3%。这一结果表明 AZ61 具有改善基质材料性能的潜力。
M. Salehi等。 “通过毛细管介导的无结合三维印刷的镁 - 锌 - 锌(ZK)合金的添加剂制造”,《材料与设计》,169(2019)。 M. Salehi等人,“通过纳米颗粒作为烧结剂作为烧结辅助工具的粘合喷气添加剂制造中的致密性”,《制造过程杂志》,99,(2023),M. Salehi等。“通过毛细管介导的无结合三维印刷的镁 - 锌 - 锌(ZK)合金的添加剂制造”,《材料与设计》,169(2019)。M. Salehi等人,“通过纳米颗粒作为烧结剂作为烧结辅助工具的粘合喷气添加剂制造中的致密性”,《制造过程杂志》,99,(2023),
镁表面上的天然氧化膜不是单一形式的。Mg氧化物层的药丸 - 底沃思比小于1。因此,它没有提供足够的腐蚀保护,因此,它限制了纯镁的使用[1,3 - 5]。优化镁合金的组成和微观结构是提高其抗性并改善其物理和机械特性的方法之一。AZ系列的含铝合金(MG – AL-ZN系统)已获得最广泛的工业应用。与铝的镁合金合金导致腐蚀速率降低和拉伸强度的增加,这是由于Mg 17 Al12β期的形成引起的[6,7]以及Al-Mn和Al-Mn和Al – ZN和Al-Zn相[8]。合金中的铝含量从1 wt。%增加导致合金的等亚晶粒形成,并减少其尺寸。在腐蚀性培养基中,与合金基质相比,形成的β相具有更高的电阳性电位,这可能有助于出现局部腐蚀斑点[9]。与锌(最高1 wt。%)的额外合金可在室温下增强合金的耐腐蚀性和强度[8]。AZ31合金是Mg -al -– Zn类型的最常用合金之一。显示[10],AZ31合金的热处理导致形成较低的脱位密度的更均匀的微观结构。尽管合金的耐腐蚀性提高了,但并不能充分解决快速腐蚀的问题。
Holden Hyer 中佛罗里达大学材料科学与工程系,佛罗里达州奥兰多市 Le Zhou 中佛罗里达大学材料科学与工程系,佛罗里达州奥兰多市 中佛罗里达大学先进材料加工与分析中心,佛罗里达州奥兰多市 George Benson 中佛罗里达大学材料科学与工程系,佛罗里达州奥兰多市 Brandon McWilliams 美国陆军研究实验室武器与材料研究理事会,马里兰州阿伯丁试验场 Kyu Cho 美国陆军研究实验室武器与材料研究理事会,马里兰州阿伯丁试验场 Yongho Sohn 中佛罗里达大学材料科学与工程系,佛罗里达州奥兰多市 中佛罗里达大学先进材料加工与分析中心,佛罗里达州奥兰多市
摘要:锌及其合金因具有增强的生物相容性而被视为制备可生物降解医疗器械(支架和骨固定螺钉)的有前途的材料。这些材料必须实现机械性能和腐蚀性能的理想组合,而合金化或热机械过程可能会影响这些性能。本文介绍了不同机械合金化 (MA) 参数对 Zn-1Mg 粉末成分的影响。同时,本研究描述了 MA 制备对 Zn-6Mg 和 Zn-16Mg 合金的影响。采用放电等离子烧结 (SPS) 法压实选定的粉末。随后,研究了它们的微观结构并测试了它们的力学性能。整个过程导致晶粒显着细化(Zn-1Mg 为 629 ± 274 nm)并形成新的金属间相(Mg 2 Zn 11 、MgZn 2 )。烧结样品的压缩性能主要与合金元素的浓度有关,浓度增加导致强度提高但延展性变差。根据所得结果,Zn-1Mg合金的性能最好。
1. 内布拉斯加大学林肯分校机械与材料工程系,内布拉斯加州林肯市,美国 2. 普渡大学机械工程学院,印第安纳州西拉斐特,美国 通讯作者 – MP Sealy,电子邮件 sealy@unl.edu 摘要 增材制造 (AM) 镁合金由于拉伸应力和粗大微观结构而迅速腐蚀。提出了将增材制造与层间超声波喷丸循环结合(混合)作为一种解决方案,通过强化机制和压缩残余应力来提高增材制造的镁 WE43 合金的耐腐蚀性。应用层间喷丸加工硬化离散层并形成区域晶粒细化和亚表面压缩残余应力屏障的全球完整性。通常会加速腐蚀的拉伸残余应力降低了 90%。结果表明,通过层间喷丸可以实现对腐蚀的时间分辨控制,并且与打印的 WE43 相比,打印单元内的局部腐蚀减少了 57%。关键词:增材制造、混合制造、镁 1. 引言 随着镁增材制造技术发展到更高的水平 [1],医疗器械和石油压裂行业寻求对负载-压力进行时间分辨的降解。