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World File Search System高温合金
镍基高温合金增材制造激光重熔工艺模拟与优化
摘要：镍基高温合金具有优异的耐腐蚀和耐高温性能，在能源和航空航天工业中广受欢迎。镍合金的直接金属沉积 (DMD) 已达到技术成熟度，可用于多种应用，尤其是涡轮机械部件的修复。然而，DMD 工艺过程中的零件质量和缺陷形成问题仍然存在。激光重熔可以有效地预防和修复金属增材制造 (AM) 过程中的缺陷；然而，很少有研究关注这方面的数值建模和实验工艺参数优化。因此，本研究的目的是通过数值模拟和实验分析来研究确定重熔工艺参数的效果，以优化 DMD 零件修复的工业工艺链。热传导模型分析了 360 种不同的工艺条件，并将预测的熔体几何形状与流体流动模型和选定参考条件下的实验单轨观测值进行了比较。随后，将重熔工艺应用于演示修复案例。结果表明，模型可以很好地预测熔池形状，优化的重熔工艺提高了基体和 DMD 材料之间的结合质量。因此，DMD 部件制造和修复工艺可以从此处开发的重熔步骤中受益。
机械加工和热处理作为采用直接能量沉积制造的镍基高温合金结构的后处理策略
Francesco Careri、Stano Imbrogno、Domenico Umbrello、Moataz M. Attallah、José Outeiro 等人。加工和热处理作为使用直接能量沉积制造的镍基高温合金结构的后处理策略。《制造工艺杂志》，2021 年，第 61 期，第 236-244 页。�10.1016/j.jmapro.2020.11.024�。�hal-03229886�
通过电弧等离子定向能量沉积制备高性能镍基高温合金 718：沉积后热处理对微观结构和力学性能的影响
a UNIDEMI，机械与工业工程系，里斯本新大学科学技术学院，Caparica 2829-516，葡萄牙 b 智能系统联合实验室，LASI，吉马良斯 4800-058，葡萄牙 c 里约热内卢联邦大学（UFRJ）冶金与材料工程项目，CEP，里约热内卢 RJ 21941-972，巴西 d Helmholtz-Zentrum Hereon，材料物理研究所，Max-Planck-Str. 1，Geesthacht 21502，德国和南京理工大学材料科学与工程学院 Herbert Gleiter 纳米科学研究所，南京 210094，中国 f Institut Pprime，UPR CNRS 3346，材料物理和力学系，ISAE-ENSMA，1 Avenue Cl´ement Ader，BP 40109，Chasseneuil，Futuroscope 86 961，法国 g CENIMAT|i3N，里斯本新大学科学与技术学院材料科学系，卡帕里卡，葡萄牙
通过相场模拟了解高度复杂的材料过程：增材制造、钢中的贝氏体转变和高温合金的高温蠕变
本文报道了通过相场模拟解决材料科学悬而未决的问题的最新突破。它们涉及增材制造中的凝固结构形成、贝氏体转变过程中的碳重新分布以及高温合金高温蠕变过程中的损伤开始。第一个例子涉及凝固过程中外延生长和成核之间的平衡。第二个例子涉及贝氏体转变中扩散控制和块状转变占主导地位的争议。第三个例子涉及高温合金中的定向粗化（筏化），这是一种扩散控制的相变：沉淀物相干性的丧失标志着与晶格旋转和拓扑反转相关的损伤的开始。本文根据需要回顾了相场法的技术细节，并讨论了该方法的局限性。
工艺参数对直接能量沉积制备Inconel718高温合金力学性能的影响
试验数据可知,在激光功率1400W、层厚1.0mm、扫描速度600mm/min、扫描间距1.3mm、成形角90°条件下,DED制备的Inconel718试件性能最好,其极限抗拉强度(UTS)和宏观硬度分别为1016.10MPa和36.2HRC。DED制备的Inconel718试件的UTS与传统锻造制备的Inconel718接近,且硬度更高。
直接时效镍基 718 高温合金的低周双轴疲劳行为
摘要 近年来，为了改善飞机涡轮盘的疲劳性能，镍基高温合金的制造工艺取得了重大进展，从而导致晶粒尺寸减小。事实上，粒度的变化会影响疲劳裂纹的起始模式以及材料的疲劳寿命。本研究旨在研究新开发的镍基高温合金在双轴平面载荷下的疲劳行为。在不同应力比下进行低周疲劳 (LCF) 试验，以研究多轴应力状态对材料疲劳寿命的影响。使用数字图像相关 (DIC) 技术获得全场位移和应变测量以及裂纹起始检测。给出了与不同载荷比相关的结果，并给出了适当的双轴寿命预测。提到了每种载荷情况下的裂纹检测、应变幅度和裂纹起始循环数与三轴应力比的关系。通过扫描电子显微镜的断口研究发现，疲劳裂纹的萌生机制与三轴应力比无关，大多数疲劳裂纹都是从表面下的碳化物萌生的。关键词 – 多轴疲劳、十字形试样、镍基高温合金
镍基高温合金定向能量沉积中驼峰诱发开裂的现场相关观察
定向能量沉积 (DED) 是一种很有前途的增材制造修复技术；然而，DED 易在薄壁部分产生表面波纹（驼峰），这会增加残余应力和裂纹敏感性，并降低疲劳性能。目前，由于缺乏具有高时空分辨率的操作监测方法，DED 中的裂纹形成机制尚不十分清楚。在这里，我们使用在线相干成像 (ICI) 来光学监测表面拓扑并原位检测开裂，结合同步加速器 X 射线成像来观察表面下裂纹的愈合和扩展。ICI 首次实现离轴对准（相对于激光器 24 ◦），从而能够集成到 DED 机器中，而无需更改激光传输光学系统。我们使用单元件 MEMS 扫描仪和定制校准板，实现了 ICI 测量值和激光束位置之间的横向（< 10 µ m）和深度（< 3 µ m）精确配准。 ICI 表面拓扑结构通过相应的射线照片（相关性 > 0.93）进行验证，直接跟踪表面粗糙度和波纹度。我们故意在镍基高温合金 CM247LC 的薄壁结构中植入隆起，在表面凹陷处局部诱发开裂。使用 ICI 现场观察到小至 7 µ m 的裂纹开口，包括亚表面信号。通过量化隆起和开裂，我们证明 ICI 是一种可行的现场裂纹检测工具。
GRX-810：NASA 增材制造高温合金开发
• 3D 打印或增材制造 (AM) 在实现航空航天应用的新设计空间方面已显示出良好的前景。 • 每种 AM 技术都有一系列优点和缺点。 • 与其使用 AM 生产众所周知的铸造和锻造合金，不如将 AM 视为生产目前难以制造的材料的新机会。 • 在本研究中，使用 L-PBF 是因为其尺寸精度较高。
Inconel 718 高温合金增材制造预测模型
摘要：Inconel 718 是一种镍基高温合金，由于其高强度和耐腐蚀性能，是航空航天、石油和天然气工业的绝佳选择。IN718 的加工非常具有挑战性；因此，应用增材制造 (AM) 技术是克服这些困难和制造传统技术无法制造的复杂几何形状的有效方法。选择性激光熔化 (SLM) 是一种激光粉末床熔合方法，可用于高精度制造 IN718 样品。然而，工艺参数对制造样品的性能有很大影响。在本研究中，开发了一个预测模型，以获得 IN718 合金 SLM 工艺中的最佳工艺参数，包括激光功率、图案间距和扫描速度。为此，采用具有各种算法的人工神经网络 (ANN) 建模来估计工艺输出，即样品高度和表面硬度。建模结果与实验输出完全吻合，从而证明了 ANN 建模对于预测最佳工艺参数的优势。
项目 ID #09381 - 使用 3D 打印技术进行高温热回收器的模块化设计，可减少未来 CS 中高温合金的使用
模块化设计概念有效地利用了高温镍合金，为印刷电路热交换器 (PCHE) 提供了一种替代方案，并有可能降低成本。通过利用 AM 技术的快速发展并结合定向能量沉积 (DED) 和激光能量床熔合 (L-PBF)，模块化设计可以显著降低高温热交换器的制造成本，例如 sCO2 布雷顿循环中的高温回热器 (HTR)，使 CSP 工厂能够在 2030 年前实现 0.05 美元/千瓦时的 LCOE 目标。