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World File Search System镍基合金
通过微型样本定向能量沉积制备 Inconel 625 的疲劳评估
摘要：近年来，Inconel 625 的工业应用显著增长。这种材料是一种镍基合金，以其耐化学性和机械性能而闻名，尤其是在高温环境下。通过金属增材制造 (MAM) 生产的零件的疲劳性能在很大程度上取决于其制造参数。因此，表征由给定参数组生产的合金的性能非常重要。本研究提出了一种表征 MAM 零件机械性能的方法，包括通过激光定向能量沉积 (DED) 进行材料生产参数化。该方法包括在 DED 生产微型样品后对其进行测试，并由通过实验数据开发和验证的数值模型支持应力计算。本文讨论了通过 DED 生产的 Inconel 625 的广泛机械特性，重点是高周疲劳。使用微型样品获得的结果与标准尺寸样品非常一致，因此即使在某些塑性效应的情况下也验证了所应用的方法。至于高周疲劳性能，通过 DED 生产的样品表现出良好的疲劳性能，可与其他竞争金属增材制造 (MAMed) 和传统制造的材料相媲美。
使用激光粉末融合和激光金属沉积
摘要以其几何自由度和准确性而闻名的激光粉床融合（LPBF）以及以高堆积速率而闻名的基于喷嘴的激光金属沉积工艺（LMD）的组合具有减少大型金属零件的添加性制造时间的巨大潜力。对于LPBF-LMD混合过程链的工业应用，有必要研究LMD过程对LPBF底物的影响。此外，构建板材还对沿添加剂制造工艺链的失真发生有很大的影响。在文献中，钢制构建板经常用于Inconel 718的基于激光的添加剂制造过程中，因为可以确保良好的冶金结合，同时降低制造板的生产和恢复成本。本文研究了由LMD材料沉积引起的变形以及沿混合添加剂制造工艺链的构建板材料的影响。双悬臂是由LPBF制造的，随后将一层放置在LMD中。失真均在井期和热处理后的状态下测量。确定不同LMD孵化策略对失真的影响。实验是使用镍基合金inconel 718进行的。结果显示了LMD路径策略对失真的显着影响，较短的工具路径会导致失真较少。热处理后的剩余失真在很大程度上取决于构建板的材料。
输入高级陶瓷粉末加工中的新维度
摘要以其几何自由度和准确性而闻名的激光粉床融合（LPBF）以及以高堆积速率而闻名的基于喷嘴的激光金属沉积工艺（LMD）的组合具有减少大型金属零件的添加性制造时间的巨大潜力。对于LPBF-LMD混合过程链的工业应用，有必要研究LMD过程对LPBF底物的影响。此外，构建板材还对沿添加剂制造工艺链的失真发生有很大的影响。在文献中，钢制构建板经常用于Inconel 718的基于激光的添加剂制造过程中，因为可以确保良好的冶金结合，同时降低制造板的生产和恢复成本。本文研究了由LMD材料沉积引起的变形以及沿混合添加剂制造工艺链的构建板材料的影响。双悬臂是由LPBF制造的，随后将一层放置在LMD中。失真均在井期和热处理后的状态下测量。确定不同LMD孵化策略对失真的影响。实验是使用镍基合金inconel 718进行的。结果显示了LMD路径策略对失真的显着影响，较短的工具路径会导致失真较少。热处理后的剩余失真在很大程度上取决于构建板的材料。
超高体积分数增强铝基复合材料的原位反应打印
增材制造 (AM) 可以制造出传统制造方法无法实现或不经济的复杂结构。其独特的功能推动了多种打印技术的出现，并引发了对材料采用的广泛研究，特别是铁基、钛基和镍基合金。同时，铝作为一种轻质结构材料，其凝固范围大、反射率高，大大降低了铝与 AM 的兼容性。不兼容性的根源在于铝在 AM 的快速循环热条件下的不稳定行为及其与激光的相互作用较差。这阻碍了基于激光的铝 AM 的发展，并加剧了目前中温范围内轻质结构材料的缺乏。铝基复合材料 (AMC) 具有作为热稳定轻质结构材料的巨大潜力，结合了铝基体的轻质特性和增强相的强度。然而，AMC 的制造主要采用传统方法，仅实现中等体积分数的增强，同时与 AM 相比零件复杂性有限。为了应对这些挑战，原位反应打印 (IRP) 作为一种新型 AM 方法被采用，利用不同元素粉末混合物的反应产物来制造具有超高体积分数金属间增强体的 AMC。在本研究中，系统地研究了钛添加到元素铝原料粉末中对材料加工性、微观结构特征和力学性能等不同方面的影响。结果表明，与现有的 AM 铝合金和其他 AMC 相比，IRP 可以克服 AM 与铝之间的不兼容性，并生产出具有特殊体积分数增强体和出色刚度增强的 AMC。
加工引起的残余应力综述
收稿日期：2022年3月15日；接受日期：2022年5月22日摘要由于摩擦、切屑形成和切削区域产生的热量，通过机械加工生产的零件具有残余应力。机械加工过程引起的残余应力对机加工零件的疲劳寿命有很大影响，从而缩短其使用寿命。为了提高机加工零件在实际应用中的性能，例如疲劳寿命、耐腐蚀性和零件变形，应研究和尽量减少残余应力。因此，预测和控制机械加工引起的残余应力对于提高机加工零件的质量非常重要。本文回顾了机械加工引起的残余应力的最新成果，以便进行分析和降低。对残余应力测量的不同方法进行了回顾和比较，包括破坏性方法、半破坏性方法和无损检测 (NDT) 方法，以便进行开发。为了最大限度地减少机加工部件中的残余应力，本研究考察了加工工艺参数、高速加工条件、冷却液、切削刀具磨损、边缘和半径对残余应力的影响。回顾了残余应力的分析和半分析建模、数值和 FEM 模拟技术，包括残余应力建模方法的先进方法，以预测机加工部件中的残余应力。研究了各种合金（如铝合金、生物医学植入材料、难切削材料（如镍基合金、钛基合金、英科乃尔基合金和不锈钢合金）中的残余应力，以提供有效的机加工部件残余应力最小化方法。人们已经意识到，评估和分析已发表论文的最新进展将有助于发展该研究领域。关键词：残余应力；加工操作
小型研讨会“极端石油和……的材料挑战”
拟议的小型研讨会让您可以选择现场或在线参加亲爱的同事和作者。第六届结构完整性和耐久性国际会议（ICSID'2022）组委会邀请所有对结构完整性感兴趣的人参加，目的是提高工程结构、部件及其相关材料的安全性和性能。本次特别小型研讨会“极端油气环境下的材料挑战”将重点关注石油和天然气工业领域的技术挑战。ICSID'2022 邀请来自工业界、学术界和政府的科学家和工程师就技术应用、研究和新解决方案进行出色的经验和想法交流。特别欢迎在以下领域做出贡献：针对具有挑战性的油气环境的材料选择（即 H 2 S、CO 2、HPHT……）；油气生产和功能应用中的先进材料，先进的耐腐蚀合金（例如超级不锈钢、镍基合金）；腐蚀、环境辅助开裂和材料降解（CO 2 、H 2 S、Cl-、HE 等）；可靠性和材料故障；恶劣环境和高温高压下的高强度和抗断裂材料；计算和分析模型；用于石油和天然气生产的新型和先进耐腐蚀合金以及案例历史等。我们借此机会诚挚地邀请您参加本次小型研讨会，现场或在线提交论文。我们敦促您不要错过这一历史性事件，并以您的极大热情和贡献积极加入我们。全文将在 Proceedia Structural Integrity、PSI 的 ICSID 2022 会议论文集上发表：https://www.journals.elsevier.com/procedia-structural-integrity 在 ICSID 2022 上发表的选定全文的作者将被邀请提交其论文的扩展版本，以发表在《工程失效分析》特刊上。如果您需要更多信息，请联系组委会 https://icsid2022.fsb.hr/ 和/或小型研讨会组织者。希望在金秋时节在克罗地亚杜布罗夫尼克见到您，并希望您在即将举行的活动中留下难忘的回忆。
激光增材制造实现新材料概念
14.1 – 简介 在增材制造工艺中，使用化学或物理过程将液体、粉末、线材或箔片逐层堆积起来，形成部件。直接能量沉积 (DED) 或粉末床熔合 (PBF) 可用作增材制造工艺，其中使用金属粉末或线材在现有部件的基材或自由曲面上打印致密的金属层 [1]。金属粉末（纯元素、元素混合物、母合金）或金属线材高速熔化，并瞬间逐层沉积在相应的金属基材上。在所谓的激光熔覆 [2] 中，该技术通常用于涂覆涂层或工具维修。与减材工艺相比，增材工艺节省时间和资源，因为材料只在需要的地方添加。通常使用成熟的钢、镍基合金或钛合金。但是，也可以通过粉末混合物的原位合金化获得全新的材料，或者通过在堆积过程中改变粉末混合物的成分来创建材料梯度 [3]。高熵合金 (HEA) 代表了未来应用的一个新研究领域。它们由大量元素形成，所有元素都以类似的高浓度存在，例如由锆、铌、铪、钽或钨组成的合金 [4]。形成的合金通常可以是单相或多相混合晶体。HEA 通常可以结合高强度和非常好的延展性。原位合金化为未来生产具有出色高温机械性能的新型金属部件提供了快速材料筛选的独特可能性。长期以来，由于耐火合金的熔点高，其制造仅限于真空电弧重熔。使用基于激光的方法，这些金属被聚焦的激光束局部熔化并沉积在增材制造中。除了材料开发之外，增材制造还为组件设计提供了极大的设计自由度，例如，可用于开发基于仿生原理的负载优化设计 [5]。为了增加增材制造的多功能性，可以使用激光后处理来修改采用该技术生产的零件的表面[6-9]。市面上有不同类型的激光源，这确保了它们适用于广泛的应用，连续波 (cw) 激光器通常用于降低表面粗糙度，而脉冲激光器则用于修改表面功能并提高几何精度。即使有可能取代增材制造工艺链中的某些步骤，当最终制造的组件的局部区域需要特定特性时，采用激光后处理作为附加步骤也被证明是有益的。
F100 陶瓷复合材料发动机测试经验...
对于军用飞机而言，燃气涡轮发动机制造商和最终用户面临的一个关键问题就是耐久性。尤其是加力燃烧段的条件非常恶劣，发动机喷嘴的设计寿命通常只有涡轮发动机其他硬件的一半。目前的喷嘴基于由密封件和襟翼制成的轴对称可变喷嘴。这些组件必须承受极端温度（通常超过 1000°C）以及与加力燃烧器点火相对应的快速热循环。此外，加力燃烧段通常具有燃烧功能不均匀的特点，这会在某些喷嘴瓣上产生热条纹。因此，这些部件会受到非均匀热流的影响，襟翼和密封件的重叠设计尤其明显，从而在整个宽度上产生高热应力。镍基合金通常用于发散襟翼和密封部件。严酷的热机械环境使镍基部件产生大量开裂，再加上高温 1 导致的蠕变变形。结果是部件拆卸增加，直接影响可操作性、维护和成本。军用发动机对热段部件更长使用寿命和更高推重比的追求为陶瓷材料打开了大门。陶瓷基复合材料 (CMC) 适用于暴露在高温（高达 1000°C）下的加力燃烧段，包括高热梯度。因此，人们继续对在军用燃气涡轮发动机中开发、测试和部署 CMC 感兴趣，一些开发已经取得成功。这是为 F/A-18 E/F 超级大黄蜂 2 战斗机提供动力的 F414 发动机喷嘴引入 SiC/C CMC 的情况，以及为阵风 3 战斗机提供动力的 M88 发动机喷嘴外襟翼引入 C/SiC CMC 的情况。考虑用于燃气轮机部件的 CMC 涵盖了通过化学气相渗透 (CVI)、溶胶凝胶路线、聚合物渗透和热解 (PIP) 和熔融渗透 (MI) 4 制造的各种纤维和基质。所得材料能够承受排气喷嘴的高温和热疲劳。然而，CMC 组件的耐久性与其抗氧化性直接相关，这会影响其热机械潜力并导致部件破裂。已经对几种 CMC 密封件进行了地面测试，并在具有代表性的全地面发动机寿命后测量了机械性能。近几年，斯奈克玛推进固体公司 (SPS) 开发了先进的 SiC/SiC 和 C/SiC 材料，包括多层编织和自密封基质。普惠公司和空军研究实验室正在考虑将这些材料用于 F100-PW-229 发动机喷嘴发散密封件，该密封件为 F16 和 F15 战斗机提供动力。本文介绍了发动机经验和后测试特性的结果。将讨论材料系统对燃气轮机喷嘴应用的适用性。
最终技术方案
MS&T22 全体会议 星期二 下午 宴会厅 A 74 MS&T22 海报展示会 星期一 下午 宴会厅 BC 112 ACerS Richard M. Fulrath 奖颁奖会 I 星期一 下午 407 33 ACerS Richard M. Fulrath 奖颁奖会 II 星期二 上午 407 54 ACerS 基础科学部 Robert B. Sosman 讲座 星期三 下午 407 96 ACerS 科学与社会前沿 - Rustum Roy 讲座 星期二 下午 407 74 ACerS GOMD Alfred R. Cooper 奖颁奖会 星期二 上午 412 65 ACerS/EPDC：Arthur L. Friedberg 陶瓷工程辅导与讲座 星期一 上午 407 11 增材制造 增材制造与蜂窝/晶格结构：设计、实现与应用 蜂窝/晶格结构 I 星期一 上午 305 11 蜂窝/晶格结构 II 星期一 下午305 33 海报会议 星期一 下午 宴会厅 BC 115 蜂窝/晶格结构 III 星期三 上午 307 77 增材制造建模、仿真和机器学习：微观结构、力学和工艺力学性能 星期一 上午 303 11 微观结构与缺陷 I 星期一 下午 303 33 海报会议 星期一 下午 宴会厅 BC 115 机器学习和人工智能 星期二 上午 303 54 微观结构与缺陷 II 星期三 上午 303 77 上午工艺 星期三 下午 303 96 陶瓷基材料的增材制造：工艺开发、材料、工艺优化和应用 陶瓷基材料的增材制造 I 星期一 上午 307 12 陶瓷基材料的增材制造 II 星期一 下午 307 34 海报会议 星期一 下午 宴会厅 BC 116 陶瓷基材料的增材制造 III 星期三 下午 307 97高温和超高温陶瓷与复合材料的增材制造：加工、特性和测试 复合材料和增强材料 WED AM 306 78 新方法与特性 WED PM 306 97 金属的增材制造：微观结构、性能和合金开发 铁基合金 - 316L MON AM 301 13 镍基超级合金 MON AM 302 13 功能材料和钨基系统 MON PM 301 35 铝合金 MON PM 302 35 铁基合金 II TUE AM 301 54 镍基合金 II TUE AM 302 55 高温和耐火材料 WED AM 301 78 其他有色金属材料 WED AM 302 79 其他材料 WED PM 301 98 加工与特性 WED PM 302 98 聚合物基材料的增材制造：挑战与潜力 聚合物基材料增材制造的建模/仿真与创新 MON PM 306 36
一个非常小的团体，让事情发生，一些
科学可以造福社会的其他方式。1913 年，在俄亥俄州克利夫兰，五个人成立了一家公司，致力于应用相对较新的科学原理来改善金属的物理性能。由于改良钢是其主要产品，因此该公司被命名为“钢铁改良公司”。SIFCO 三年后，即 1916 年，钢铁改良公司与隔壁的“森林城机器公司”合并。森林城机器的主要制造工艺是锻造，合并为热处理公司增加了锻造能力。该公司更名为“钢铁改良和锻造公司”。（SI .F.CO.）。1917 年，美国陆军通信兵装备部在俄亥俄州代顿市的麦库克机场建立了新的飞机工程部总部，这是一战时期的实验工程设施。戈登·巴特尔资助布洛克兄弟在芝加哥建立内陆钢铁公司； 1917 年，他和 Frantz 将哥伦布钢铁厂卖给了美国轧钢厂——1948 年更名为 Armco Steel Corporation，现在是 AK Steel Holding Corporation 的一部分。然而，1918 年，他的父亲 John 去世，给 Gordon 留下了近 500 万美元的遗产。Gordon 回到俄亥俄州哥伦布市，并向所有朋友提出了成立研究实验室的想法。与此同时，他是两家钢铁公司的总裁，也是另外三家公司的董事。1923 年，他因阑尾切除术后的并发症去世，年仅 40 岁。他的实验室从未建成，但幸运的是，他留下了遗嘱！1922 年，Steel Improvement 成功锻造了 MONEL 金属。他们制造了“STILL-PLUGS”产品，这是一种用于炼油厂的零件。由于这些零件在恶劣的环境中运行，因此被大量使用。到目前为止，STILL-PLUGS 都是用一种称为 MONEL 金属的镍合金铸造的。 Steel Improvement 凭借其冶金和锻造技术成功锻造了这些部件，大大延长了它们的使用寿命。这使该公司比那些怀疑镍基合金是否可锻造的竞争对手更具优势。为“新泽西标准石油公司”（即“埃克森”）生产的样品订单非常成功，Steel Improvement 很快就开始为美国各地的炼油厂生产止回塞。1923 年第一台阴极射线管 – AT&T/贝尔实验室，JB Johnson Gordon Battelle 于 1923 年 9 月 21 日手术后去世。在他的遗嘱中，他成立了巴特尔纪念研究所，这是一家非营利组织，将开展研究以造福工业和人类，并确保科学技术得到应用。他的遗产中的钱以及他母亲 Anne Battelle 遗赠的钱创建了巴特尔纪念研究所。 1923 年 7 月 2 日——美国海军研究实验室 (NRL) 成立——华盛顿特区从 1886 年到 1923 年，俄亥俄州人开发了飞机、加法机、制瓶机、商业胶印机、汽车轮胎、自动交通信号灯和吸尘器，为几代俄亥俄州人创造了价值数十亿美元的全球市场和就业机会。沃伦·G·哈丁总统与巴特尔有什么关系？他是巴特尔家族的朋友，被选为巴特尔最初的董事会成员。董事会成员还有安妮·诺顿·巴特尔、两位实业家和一位律师。巴特尔的董事哈丁总统也于 1923 年去世，因此任命了两位新董事。 1924 联合银行公司成立于 1924 年 8 月 4 日，由荷兰鹿特丹的 Bank voor Handel en Scheepvaart NV 全资拥有。 1924 联邦-莫古尔公司由 Muzzy-Lyon（莫古尔金属）和联邦轴承和衬套合并而成，成为巴氏合金和青铜的主要供应商。 1925 1925 年，亚瑟·柯林斯首次赢得了全国赞誉，因为他与格陵兰科学考察队保持了可靠的通信。当时年仅 15 岁的他用手工制作的收音机完成了这一壮举。 巴特尔于 1925 年 3 月 27 日在哥伦布开始工作。哥伦布建造了一栋建筑，并于 1929 年夏天开业，当时有 20 名员工和