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。
许多青少年都佩戴牙套来矫正歪牙或过度咬合——即上牙与下牙重叠。牙套中金属丝所用的金属称为记忆金属,因为它能“记住”形状,并在适当的条件下恢复原状。记忆金属是镍和钛的合金,于 1965 年开发而成。合金是不相互反应但并存的金属原子混合物。美国海军研究机构海军军械实验室的科学家 william J. buehler 制备了一种镍钛合金条,这种合金条可弯曲成褶皱,然后拉伸回直状。这种合金被称为镍钛诺,分别代表镍、钛和海军军械实验室。我们知道物质的常见三个状态:固态、液态和气态。但镍钛合金有两种固体相,即奥氏体相和马氏体相。随着温度升高,它会从一个相转变为另一个相。这些相可能看起来相似,但每个相中的原子结构实际上是不同的。在奥氏体相中,钛原子位于镍原子立方体的中心,形成刚性且不灵活的结构。当合金冷却时,它
摘要:本研究采用定向能量沉积(DED)工艺在SCM420基体上沉积Fe-8Cr-3V-2Mo-2W工具钢粉末。本研究重点研究了沉积的Fe-8Cr-3V-2Mo-2W的力学性能以及热处理对其的影响。观察了沉积后热处理引起的沉积区域微观结构特征的变化。然后分析了热处理对力学性能的影响,并对沉积材料进行了硬度、磨损、冲击和拉伸试验。将这些性能与商用工具钢粉末M2沉积材料和渗碳试件的性能进行了比较。在沉积的Fe-8Cr-3V-2Mo-2W层中,通过后热处理获得了增加的马氏体相分数,并且碳化物析出量也增加了。这使得热处理后的硬度从48 HRc增加到62 HRc,耐磨性也显着提高。吸收的冲击能量从热处理前的 11 J 降低到热处理后的 6 J,但抗拉强度却从 607 MPa 大幅提高到 922 MPa。与 M2 沉积表面相比,Fe-8Cr-3V-2Mo-2W 沉积物的表面硬度降低了 3%,断裂韧性降低了 76%,但抗拉强度提高了 56%。与渗碳 SCM420 相比,Fe-8Cr-3V-2Mo-2W 沉积物的表面硬度和耐磨性提高了 3%,断裂韧性降低了 90%,抗拉强度提高了 5%。这项研究表明,与渗碳相比,通过 DED 进行的表面硬化可以表现出相似或更优异的机械性能。