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NS336耐蚀合金材质成分介绍
稳定化处理:又称:二次固溶处理,预时效处理,在添加稳定化元素(Ti、Nb、 Ta 等)的合金中,目的是使稳定化元素以碳化物的形式适量析出,钉扎晶界,阻止合金在服役中发生粗化,提高合金抗软化能力,稳定化的温度低于固 溶温度。
也低于 TiC、NbC、TaC 的溶解温度,高于其他元素的溶解温度,在这样的 温度下,TiC、NbC、TaC 得以析出,可以有效抑制晶粒长大。
同时还可进一步溶解及 均匀其他合金元素,时效处理:对固溶处理后的材料在某一温度下保温,在此过程中,过饱和固溶体 分解,析出细小的弥散分布的第二相颗粒从而改变材料性能。
在镍基合金中,时效强 化型合金主要以γ'或γ''相强化,其中γ'相可通过时效处理析出,γ''相在时效处理过程中 析出缓慢(>8h 开始析,γ'或γ''相与基体呈共格关系。
产生极大的共格应力场,位 错采用切过机制越过颗粒,这个过程使得合金强度硬度大幅提高,通常时效温度 600 〜900C,不同温度下时效。
析出相的尺寸不同,形态也稍有差异,部分合金为了有 良好的性能,也采用双级时效的工艺,以析出不同尺寸的γ'相,由于γ'相有高温回溶的 特性,时效工艺的选择不应只考虑室温强度硬度,还需考虑材料的服役温度。
特殊热处理:主要是指弯曲晶界的特殊热处理工艺,典型的弯曲晶界热处理采用 的是:控冷处理、回溶处理,添加在固溶处理的基础上,处理后可以得到 弯曲的晶界,对裂纹的扩展造成阻力,增加合金抗蠕变和持久性能,提高塑性。
金属镍有着优异的耐蚀及抗氧化性能,合金中含有 22%的铬元素及 8%的钼元素,提高了合金的电极电位,即耐蚀性,高温服役过程中,晶界 NbC 首先与 Mo、Fe 元素发生反应,生成 M6C 或 M7C3型复合碳化物,既而与 Cr 元素进一步反应。
转变为富含 Cr 元素的 M23C6型复合碳化物,造成晶界处 Cr 及 Mo 元素的贫化,使得合金敏感化,易发生晶间腐蚀及应力腐蚀,此外,γ''及δ-Ni3Nb 相在强氧化性环境中会优先于。
而溶解于介质中,导致合金材料失效,Nsll2和Ns312的沟槽腐蚀、隧道腐蚀以点蚀或,沿重力方向发展,沟槽腐蚀、隧道腐蚀发展很快,沟槽腐蚀的形貌是明显的蚀沟。
隧道腐蚀则是隐伏的,多半不露出表面,基体内腐蚀,表面留下未受腐蚀的薄膜,镍是重要的有色金属,不仅具有很高的强度和塑性,还有良好的耐蚀性。
镍及镍合金 常用于石油化工设备制 造、 核反应堆 ,Inconel 625 作为新一代高强度耐腐蚀高温,有着优异的耐蚀性能,GHl8l在全浸区暴露1年,没发生局部腐蚀,暴露2—7年。
试样上有较浅的点蚀,最大深度O 05 mm,暴露期间的最大缝隙腐蚀深度0 14 rnm,由于点蚀和缝隙腐蚀的随机性及机械划伤、生物污损影响,镍合金的点蚀深度和缝隙腐蚀深度与时间的关系是不规律,腐蚀速率镍合金在海水中的腐蚀速率(由失重计算)较低,局部腐蚀较重的Monel 400。
Nsll2,Ns312腐蚀速率小于lo“n∥a,耐蚀性好的镍合金腐蚀速率小于o 029 “rr∥a,镍合金在海水中因局部腐蚀而遭到破坏,而用腐蚀失重计算的腐蚀速率意味着均匀减薄,用腐蚀速率判断镍合金的耐蚀性无实际意义,Ns336(Inconel 625)在海水中也有很,在暴露1年、4年和7年的Ns336试样上没发现腐蚀。
但在暴露2年的试样上发现深度为0.08 mm的蚀点,蚀点在机械划伤处,文献[3]认为,Ns336在海水中的耐蚀性与Ns334、Ns335,是通常所知的在海洋环境中最耐蚀的结构材料,在耐蚀性方面唯有钛合金可与之媲美。
结果表 明,机械划伤增加了Ns336对点蚀的敏感性,Hastelloy G和GHl8l在海水中显示了好,Hastelloy G暴露2~7年最大点蚀深度O.,最大缝隙腐蚀深度o.12 mm,Hastelloy G暴露4年的试样上的点蚀发生在,表明机械划伤处对点蚀较敏感,NS3306(NS336)为 Ni-Cr-Mo 耐。
具有耐氧化-还原复合介质、 耐海水腐蚀特性,且热强度高,NS3306 与美国 ASTM 标准中的 N066,镍合金在海水中的耐蚀性相差很大,Ns334,Ns335.Ns336,GH3128在海水中有很好的耐蚀性。
Hastelloy G和 GHl8l有好的耐蚀性,机械划伤、加工残余应力增加镍合金对点蚀的敏感性,镍合金在潮汐区的耐蚀性比全浸区好,在全浸区耐蚀性好的镍合金在潮汐区的耐蚀性也较好,海生物污损对Nsll2和Ns312在海水中的腐蚀有,NS334,Ns335。
Ns336,GH3128,Hastelloy G和GHl8l能免于污损海生物,在海水全浸区暴露的Monel 400发生点蚀和缝隙,点蚀呈坑状(见图a),它开始暴露的2年点蚀发展较快,2年后点蚀速度减慢,它暴露2年的最大点蚀深度O 46 mm.暴露7年为。
暴露2年和7年,最大缝隙腐蚀 深度分别为O 43mm和0 56mm,MoneI 400试样侧边的点蚀密度、点蚀深度都比,侧边的最大点蚀深度比正面深O 2 mm,这是由于机械加工造成试样侧面的残余应力,残余应力增加了Monel 400对点蚀的敏感性,Nsll2(Incoloy 800)在海水中的腐蚀。
它的腐蚀类型为点蚀、隧道腐蚀和缝隙腐蚀,见图b,它在海水中暴露1年即因隧道腐蚀和缝隙腐蚀穿7L(试,暴露4年腐蚀沟槽的长度超过loo mm,Ns312(Inconel 600)在海水中的腐蚀,它在全浸区暴露2年的最大点蚀深度为0 38 mm,暴露4年。
Ns312发生沟槽腐蚀,最大深度达3.42mm,暴露7年因沟槽腐蚀穿孔(原始厚度4.2 mm),暴露2年的最大缝隙腐蚀深度为0.62mm,7年为2.52mm,高温服役初期,γ''相的析出使得合金材料硬化。
时间延长,δ相形成,碳化物逐渐转变、增多,使得晶界连续,此外,加之 TCP 等有害相得析出。
合金塑韧性明显下降,合金断裂方式逐步转变为沿晶断裂,Inconel 617,625 较 600,690 合金有着更好的持久性能且未发现有应力腐蚀开,与 Inconel 718 相比有着优异的耐蚀性能,组织及力学性能稳定。
Inconel 617 合金随耐蚀性能优异,但合金中加入了大量的 Co 元素,成本较高[24],不符合我国可持续发展 的目标,并且在接触中子辐照部位有安全隐患。
Inconel 625 合金中添加了 Nb 元素,使得合金有良好的持久性能,22%Cr 与 9%Mo 含量使合金有着良好的高温,Ns334(Hastelloy c-276)、Ns,暴露7年。
这3种镍合金均没有出现腐蚀痕迹。
收藏!20张精美的材料微观组织照片!
【12张雪伟】材料介绍:球形包覆颗粒,仪器设备型号:ZEISS Observer Z1m,作品描述:球形包覆颗粒赤道面磨抛腐蚀后的微观形貌,颗粒由多种不同硬度的材料包覆组成,利用金相显微镜在明场下采集。
包覆材料的结构如同地球的地心、地核、地幔、地壳、层,效果明显,【专家点评】作品充分展现了球形包覆颗粒的微观形貌,效果明显,若简要描述不同硬度包覆材料的作用会更佳。
画面清晰美观,具有一定学术价值,作品描述具有想象力,给人美的享受,有一定的新意,但缺少色彩渲染,艺术描述也需加强,犹如地球结构。
非常完美,如后期能处理效果更佳,该金相图片形象地反映了地球的结构,十分有趣,是在孕育生命吗。
【5周东升,丁杰】水墨杨梅—TiO2纳米球的可控制备与合成,材料介绍:TiO2由于独特的物理化学特性在物理化学,尤其在环境治理方面,由于和形貌相关的材料性质的不同,不同形貌的TiO2在降解水中污染物方面的性能也大不,将一定量的钛酸四丁酯加入到适宜pH值和适量的HF酸,采用水热的方法。
通过调控实验的温度即可得到——TiO2纳米球,该法具有简单易操作且合成的TiO2纳米球具有形貌和,仪器:拍摄仪器:SEM,作品描述:图中大小不同的TiO2纳米球是材料在形成,通过将大球和小球分别着上红色和墨绿色。
正好与杨梅的不同发育阶段相吻合,图中上色为黑色的部分,原为图中破碎的球和原料团聚的部分,通过PS处理,将它们巧妙的转化为水墨画中杨梅的枝叶部分,这样更加凸显了杨梅的美,不同杨梅的点点红和淡淡的墨绿彰显了杨梅强大的生命力,也预示着即将到来的丰收。
图中的两句打油诗“西子湖畔烟水绿,求是园中杨梅红”使得整幅图片更加具有山水画的特点,也更加契合主题,【专家点评】图片美观,结合中国元素与诗歌。
想法新颖,作品描述了TiO2纳米球的应用,若着重介绍其中一点的应用,比如在环境治理方面的贡献会更为出彩,SEM项目成像清晰,尤其PS后的图片唯美,配合点评诗句。
宛若置身山水之间,学术价值较好,作品描述显示有文学功底,点评锦上添花,为一个金相观察佳品,图片美观,且作者描述恰当,艺术性强。
犹如漂亮的杨梅之果,原图拍摄质量一般,后期处理较好,形象,有趣,TiO2粉体颗粒形貌的均匀度略有欠缺。
稍显遗憾,赶紧报名,材料科学网第四届材料微结构大赛,展示自己吧,【10黄兰】材料:Inconel 718 球型粉末,粉末粒度约50微米,仪器:ZEISSULTRA PLUS超高分辩率扫描,作品描述:上天揽月。
高镍合金3D打印用球形粉末表面形貌分析观察时偶然发,能在如此微细金属粉末的观察视野中出现此番景象实属不,貌似宇宙星球掌控在手的感觉,【专家点评】作品拍摄的很壮观,视角独特,专业性强,高镍合金3D打印用球形粉末能够拍出如此奇特的照片实,更妙的是正好有五根手指环绕。
美观度很好,学术性较好,作品描述脑洞大开,具有较高的艺术性,图片美观性很好,立意新颖,但形貌形成机理可进一步解释。
上天揽月不一般,能捕捉到如此图片,实属不易,特别是上面还有一个小球,图片自身质量也较高。
有趣,给我一个支点,我可以撬起整个地球,科学技术的持续进步,让人类掌控宇宙星球。
3D打印会改变我们未来的生活,科学技术是掌控未来最有力的的杠杆,【7姚丽娟,朱满,法阳】照片描述:此系列照片为利用快速凝固甩带方法制,采用FEIQuanta 400场发射扫描电镜拍摄,拍摄时间条件等见原始图片。
Fe-Co-Ni系列高熵合金具有良好的磁学等性能,作品以组织形貌为基底,通过PS过程进行了上色等处理,作品也是在偶尔下发现的组织状如蘑菇,不知道还在辛勤学习工作的你,是否饿了呢,【专家点评】作品充分展现了合金腐蚀后的组织。
图片美观,但未阐明该组织对磁学性能的贡献,图片美观度好,蘑菇状组织栩栩如生跃然纸上,体现大自然鬼斧神工之妙。
高熵合金为目前热门的新型金属,组织结构尚未得到很好的研究,因而学术性好,作品描述清楚,是一个好的金相作品,图片配色尚可。
有一定的观赏性,但科学性需合理解释,米饭上的青菜蘑菇,食欲大开,样品原图从对比度、边界等的拍摄质量较高,上色后美感强烈,很形象。
很有趣,原图观感较差,原图是根本,修饰过多,【17燕样样】材料名称:ZGM13,处理状态:水韧处理,侵 蚀 剂:未侵蚀,放大位数:500×。
使用仪器:ZEISS OperatingManua,组织说明:水泥磨机上的衬板,使用几天后碎裂成块,取样分析时发现有较多的非金属夹杂物,形态不同,颜色各异。
这是其中的一颗分别在明场、暗场和正交偏光下的特征,作品描述:非金属夹杂物是一个庞大的家族,这个家族种类繁多,色彩丰富,在不同的照明方式下具有不同的特征,请张开您想象的翅膀。
让思绪飞向远方,看看明场下是不是有点哈伯太空望远镜拍摄的火星的感觉,暗场下晶莹剔透飘飘悠悠如观光人类的神秘的宇宙来客,正交偏光下彩色绚丽夺目,犹如在太空俯瞰的地球上的极光,【专家点评】失效分析中的美丽,图片立体感强,作品描述完整。
画面很美,PS后的明场暗场偏光各不相同,给人无限遐思,学术价值一般,作品描述精彩用心,渲染重点偏移过度,很难抓住重点。
处理过当,有在浩瀚的外太空看星球的feeling,【16徐士新】微观世界的埃菲尔铁塔,材料:高锰钢,仪器:日立S-3400N扫描电子显微镜,描述:高锰钢在1200℃(2%O2+98%Ar气氛。
氧化物的晶须像矗立于微观世界的埃菲尔铁塔,【专家点评】图片拍摄视角独特,若稍加分析组织形貌与性能之间的关系会更完善,本作品生动体现了“妙手偶得”之美,微观世界巧夺天工。
令人惊喜,高锰钢氧化物的晶须形貌跃然纸上,具有较好学术性,作品描述简明扼要,有一定新意,但缺少渲染。
艺术性不够,犹如埃菲尔铁塔,漂亮,有趣,有点杂乱。
【8高一鸣】眼中的星空,材料介绍:锆4合金棒材横截面电子束焊点彩色微观组织,仪器设备型号: AXIO Observer Z1m,作品描述:通过TECHMETI Norma6015,通过金相制样、蚀刻后拍照得到作品原图,在电子束的作用下,焊点处的合金熔化。
由于焊点内外的冷却速度不同而造成合金组织产生类似人,也宛如星空一般复杂、璀璨,最终经过Photoshop编辑得到最终作品,该作品典型的说明了电子束焊接对于锆合金三区的组织所,同时也表达了金相人眼中的微观世界也可以是如此绚烂,微无不至,【专家点评】作品拍摄效果独特。
画面美观、壮观,充分展现了微观世界的美丽,作品描述详细,照片清晰,且将不同分层组织都很好地表征了出来。
配合后期处理,画风立变,令人拍案叫绝,学术价值丰富,对于理解电子束焊接后的锆合金组织大有裨益,作品描述丰富,既有理性的金相分析,也有画龙点睛式的点评。
令人印象深刻,为不可多得的金相佳品,有一定艺术性,但渲染过多,很难一下抓住图片重点,图片处理过多,图片整体效果较好。
不过后期处理占的比重过于突出,你的眼睛里藏着神奇的未来,入围奖,【20牛刚】材料:高强度耐腐蚀弹簧钢,仪器:Qutanta FEG 450热场发射环境扫,作品描述:这是腐蚀初期的腐蚀产物形貌,它就像在婚礼举行时刻,丈夫给妻子的左手带上那一刻充满爱意的戒指。
【专家点评】爱的戒指,图片拍摄效果很好,作者具想象力,未描述腐蚀产物形貌与应用的关系,图片立体感强。
画面清晰,美观度较好,学术性好,作品描述较好,图片不能充分反映作者描述的意思,犹如婚戒手上戴,枯燥试验和生活诗意结合,非常完美。
想象的意境,让人萌生爱意,美感略显不足,视觉上并无作品介绍的感觉,反而“骨感”度太高,【19曾伟传】材料介绍:409不锈钢板材,仪器: ZEISS Axio Vert.A1,作品描述:409不锈钢为铁素体型不锈钢。
在做晶粒度检查时,制样抛光过程中试样检查面未清洗干净,使检查面上局部留下了抛光时的痕迹,随后经硫酸铜、盐酸、无水乙醇混合溶液腐蚀后,惊奇的发现抛光时留下的痕迹与晶粒及晶界和谐的组成了,经修图后神情更加形象,仿佛大熊猫在闻闻这竹子真是清香,简直萌萌哒。
【专家点评】图片拍摄效果独特,作品描述详尽,但金相图片的应用性不强,409不锈钢的金相原本朴素无奇,经腐蚀后,妙手偶得熊猫吃竹情景,画面感强,美观性好。
学术性一般,作品描述清楚,语言生动,组织较清晰,但熊猫眼睛部位修图过大,且作者描述的吃竹子有些勉强,也可以说是形似兔子。
更像兔子啃萝卜,作品虽然很萌,但脱离了金相照片所追求的技术内涵,仅仅考虑了图片“美”的效果,本人认为此类照片,除偶然获得外。
完全可通过精细设计获得,这样也就失去了金相照片的本质内涵,很形象,很有趣,作者童心“泛滥”,创新思想的产生就是要有幼儿期的无所知、无所畏。
天马行空,【18由建行】饱和苦味酸溶液+洗涤剂在试样表面冷却,犹如水中飘逸的水草,仪器:4XC金相显微镜,ZG35CrMO,调质状态。
用腐蚀剂腐蚀晶粒度时所拍,【专家点评】图片拍摄效果独特,作品描述未分析组织与钢材性能的关系,图片风格飘逸,唯美的冷色调,纤毫毕现,犹如山水泼墨,美观性好。
学术性较好,作品描述一般,画面立体感较强,但水草似乎是苦味酸和洗涤剂的结晶体,非钢材本身晶粒组织,犹如水草水中飘。
作品具有很强和美感和新颖性,但不够精细,样品表面有多条划痕,影响了整体效果,从金相技术性考虑,难度不大。
金相图很形象,但美感略显不足,原图有很高美感,如果有配色的图片感觉会更美,【13赵泽良】材料:CoCrPt-TiO2-SiO,仪器:JEOL 6490 SEM,二次电子相,x500倍。
简介:CoCrPt-TiO2-SiO2为添加了氧化,其溅射靶材为粉末冶金方法制备,在磁控溅射过程中部分靶材材料会随磁力线返回到靶材的,本图显示部位为靶材边缘,其总体成分与靶材配比相当,由于各成分的比重相差悬殊。
沉积到靶材会形成分层,其中衬度越亮的材料比重最大通常为富铂层,颜色最深为氧化物层,该二次电子相显微结构图里展现出一幅惟妙惟肖的中国山,有山有石,有林有木,微观世界与山水艺术并无二致,令人叹为观止。
【专家点评】颇具中国风的金相图片让人眼前一亮,金相图制作精细,唯未描述分层对该种磁性储能材料性能或应用的影响,美观度高,令人过目难忘,沉积分层界面清晰,对于分析磁控溅射靶材沉积物形貌及成分分布有帮助,具有一定学术价值。
作品描述贴合画面,点评恰到好处,是一个好的金相作品,层次感强,有意境,可进一步颜色渲染,犹如群山,能给图片取个名称吗。
的确像一副中国山水画,有山有石,错落有致,一幅充满想象的水墨画,【1静永娟】材料介绍:Ti6Al4V 合金钎焊接头,基体材料:(α+β)双态锻造组织Ti6Al4V合金,钎料:自主设计成分并申请国防专利的钛基钎料。
设备介绍:采用电子背散射衍射(Electron B,简称EBSD) 技术对钎焊接头进行界面组织分析,设备为扫描电子显微镜,JEOLJXA 8200,作品描述:主要反映了钛合金钎焊接头织构和基体织构现,照片中微观组织包括两部分:基体组织和界面组织,界面位于图片中心,宽度约为200um。
基体位于界面两侧,界面组织为完全魏氏体组织、界面组织均匀并晶粒尺寸细,界面晶粒晶体结构包括HCP 和BCC两种,其中HCP 结构的晶粒体积分数为93%,照片尤其反映了钎焊界面织构现象,如图中位于界面连续存在的绿色晶粒,其取向为[110](BCC)即[10-20](HC。
[10-20](HCP)为密排六方晶体的软取向,有利于缓解静载荷、特别是循环载荷下界面微区内力的传,抑制接头脆断,提高接头强度和疲劳寿命,测试证明具备该组织特征的接头其静力下强度与基体等强,基体组织(Ti6Al4V 合金锻件)经钎焊后未发生,保持(α+β)双态组织形貌。
照片同时反映了目前已满足工程应用要求的Ti6Al4,如图片右侧红色区域,此织构为[001](bcc),织构尺度为200 X400 um,该发现有力解释了基体材料在材料复验时出现的力学性能,【专家点评】该作品图片大方、美观,作品描述清晰。
组织分析有理有据,更为科学的评价了该材料,也为合理的使用该材料提供了可靠数据,EBSD图片清晰,分辨率高,美观度较好。
通过EBSD实验分析了钛合金钎焊接头织构和基体织构,对于理解该接头的力学性能有着较大的学术价值,作品描述清楚,但过于学术化,缺少更多的艺术价值。
科学性较强,画面较立体,但艺术性需进一步挖掘,犹如漂亮的毛毯,图片技术解释很清楚,图片很漂亮,有看万花筒的意境,很大的想象空间。
【9张雪巍】材料介绍:SiC增韧纤维,仪器设备型号:TESCANVega3钨灯丝扫描电镜,作品描述:在扫描电镜二次电子下观察SiC纤维表面沉,观察到气相沉积法形成SiC小球生长在纤维表面,形成了与基体紧密结合的SiC小球,如雨后沾露的春笋,清丽莹润。
暗育生机,【专家点评】作品拍摄精心细致,将SiC小球充分的展现给观者,若简要介绍与基体紧密结合的SiC小球的作用更为佳,图片清晰,美观度较好,立体感强,画面生动。
学术性一般,作品描述活泼,很好地将SEM照片形貌与大自然现象对照,增加了艺术性,立意较好,但如能显示更多的小球生长,则美观性会更好。
犹如雨后春笋,有意思的图,与雨后沾露的春笋相比,还不够像,图片干净。
很多时候简单的也许才是最美的,【15毛虎】作品名称:脚踏实地,仪器名称:透射电子显微镜(TEM)明场像,作品介绍:熔炼得到的Ti3Sn微观组织形貌,外形酷似一个大脚印和一阶梯。
预示着科【专家点评】脚印的科研道理,若稍加分析组织与性能或该材料的应用会更加完善,TEM照片清晰,成像质量较好,具有很好的学术价值,作品描述尤为精彩,提升了整个作品的立意,两张图才能表达一个意思。
缺乏一定的融合性,一步一台阶,科研确是如此,“阶梯”貌似是孪晶,如能将“脚步”的信息做详细的介绍就更好了。
寓意不错,但美观度有所欠缺,— END —,【2吴钱芝,孙中文】怒放的生命,没有一种奇迹称为不朽,没有一种生命称为传奇,它是龟裂大地母亲孕育出来的希望。
然而它并没有“飒飒西风满院栽”的壮阔,亦没有“不随黄叶舞秋风”的随遇而安,似乎在她的世界里没有四时之景和阴晴冷暖,在龟裂母亲的孕育下她只知道自己是以为没有时间和空间,掩卷沉思,这样的生命曾经在我们漠然的冷视中挣扎。
又在生命与生命的交融中被唤醒良知,她的可贵,不禁贵于在世的存在,更在于生命能唤醒人性,怒放另一孤注生命的那一团火,在她的世界里只有拼命地活下去。
又因为只有她的存在才能体现出怒放Co(OH)2是生,曾几何时,这不正是我们这些浮躁之人所需要的么,因其特殊的空间层状结构,从而具备良好的氧化还原性和突出的电容性能并且其资源,环境友好,是近年来人们研究较多的对象,成为有望替代贵金属氧化物RuO2的电极材料。
Co(OH)2其比电容理论数值≥2600F/g不同,图中的花瓣状Co(OH)2测试其比电容,电流密度为5mA/s时,其比电容为372.7F/g,而电流密度10mA/s时,比电容为310.6 F/g,【专家点评】图片拍摄效果好,作品描述角度新颖。
新型的电极材料为生产生活带来便利,SEM照片清晰,画面唯美,学术性较好,作品描述用心且贴切,能从中读出力量。
升华了作品立意,印象深刻,主题鲜明,描述得当,艺术性较强。
图片漂亮,创意很好,图文匹配的很好,既能看到有趣的图片,又能了解图片后的故事,甚好,作品介绍比作品本身更美。
直接的视觉刺激(盛宴)也许会带来更进一步的思索,【3胡名翔】看,逐日的大树,材料介绍:被1M NaOH刻蚀后,PMMA从200nm SiO2层的Si片上剥离,Si片表面留下的组织,仪器:OM。
作品描述:200nm的SiO2层从边缘开始被腐蚀,逐步分叉,如同生长的大树,上方中央的杂质颗粒,使刻蚀过程变得不同,最后衬底显出红晕,如同太阳的光辉。
明场下的照片,仿佛大树正茁壮生长,仿佛受到了中间太阳的吸引,(图片未经过后期处理)【专家点评】作品拍摄效果良好,未经处理已非常美观,进行简要的组织分析效果更佳,霞光万道下,郁郁葱葱的大树。
很有印象画的风格,画面唯美,SiO2层的腐蚀行为呈现独特的形貌结构,不过层深应该是200mm,不是200nm,作品描述能够反映金相形貌,想象力丰富。
色彩饱满,层次分明,极具艺术性,如果是未经处理的照片,确实不错,但是还有有点怀疑是不是原始图。
金相图中SiO2被腐蚀后形成的如树木的图像栩栩如生,衬底显现的的如阳光普照的图像也非常自然,显微状态下,太阳普照,生活无处不在,我们的研究工作是充实的,色彩斑斓的,【14王子豪】材料名称:微米花状硫化铜晶体。
仪器:日本电子JSM-7800F扫描电子显微镜,材料介绍:溶剂热法合成六角形花状硫化铜晶体,延长加热时间并提高加热温度,使晶体的组装速度加快且组装时间延长,使得晶体组装更加复杂且具有层次性,晶体的粒径在10 μm 左右,形成的晶体表面片状层非常致密,【专家点评】黑暗中绽放的蓝色玫瑰。
别具一格,若稍加介绍微米花状硫化铜晶体的应用价值会更为完善,SEM照片形貌清晰,修饰后的照片有“蓝色妖姬”之美,学术性较好,作品描述较为清晰直白。
有一定观赏性,但文字描述可加强,犹如漂亮的花朵,这一类图片技术难度较少,形象,有趣。
逼真,实验过程精心设计,创造出精美绝伦的花朵,工作的充实给生活带来美的享受,他或她收到这样的礼物会有怎样的惊喜呢,【11王灿】Q235热浸镀锌试样铁锌过渡层的彩色金。
材料为Q235热浸镀锌的试样,彩色金相的使用时铁锌过渡层的相染上了不同的颜色,区分度明显且相当美观,使用的设备是ZEISS Primotech金相显微,【专家点评】作品很好的展现出热镀锌过渡层的美观的金。
若稍加描述组织与性能的关系更佳,金相照片质量好,很有立体感地体现了铁锌不同层的组织,学术性较好,作品描述较为清晰。
图片质量较高,但如能充分联想,辅以艺术性描述,效果会更好,图片描述挖掘不够。
样品边缘划痕较多,没有给出图片主题,有远处看山川的意境,材料之美不仅体现在宏观,也表现在其微观组织,为了让更多材料人欣赏到美轮美奂的材料组织,培养探索微观世界的兴趣。
提高仪器使用水平与艺术鉴赏能力,材料科学网继成功举办三届金相大赛后,特此举办第四届材料微结构大赛,欢迎投稿、合作等,更有专家点评、好礼相送,【6王英姿 】水热法制备氧化锌纳米棒。
自组装成花状三维结构,该结构性能稳定,比表面积较大,拍摄仪器:扫描电子显微镜,型号:QUANTA FEG 250 热场发射。
【专家点评】图片拍摄效果好,充分显现出三维结构图,若稍加介绍应用会更完善,氧化锌纳米棒呈花状结构,画面美丽,学术性较好,作品描述朴实。
可进一步渲染,漂亮之花,图片花形很美,拍摄质量一般,参赛作品中花装作品多为粉体材料,审美角度较21号和27号(注:指投票标号)作品略差,【4邢啸泉、王秋琳】SEM拍摄。
此为化学水浴法制备的CdS薄膜,并在薄膜表面生长出CdS花状结构,应用于薄膜太阳能电池的缓冲层,碧水瑶花:丝丝,潺潺。
芬芳,情怀,碧水凝,小晕开,你轻轻走过,留我在你怀抱肆意,我骄傲绽放。
任你在我心间流淌,【专家点评】碧水瑶花,科研中收获的美丽,图片拍摄效果好,作品描述完善,画面清新。
犹如水中之花,大自然是最美的造物主,才能于宏观微观中得到如此美好的图景,学术性较好,作品描述尤为出彩。
才气横溢,有诗人之风,美观性强,渲染到位,描述有意境,更像水中漂浮的花。
后期处理效果很好,形象,有趣,确实如一朵刚刚开放的花朵,花形独特,花瓣薄如蝉翼。
是花仙子绚丽的衣衫,令人心旷神怡。
金属增材制造过程中的缺陷(二)
1.5固态裂纹,HIP消除孔隙的主要机制有四种:塑性流动、幂律蠕变,总之,所有的机制最终导致一个致密的组件,然而。
孔隙消除的速率根据所选机制而不同,塑性流动往往随孔隙效应的变化而变化,其中孔隙率和流动应力呈反比关系,当静压超过材料在HIP温度下的屈服点时,孔隙收缩,从而允许微观尺度上的局部塑性流动,幂律蠕变机制交替使用原子和空位的扩散和转移。
以及从固定位错到固定位错的转移,固定位错可以用来爬过障碍物并穿过晶格,Coble和Nabarro–Herring蠕变机制,因此主要发生在致密化的后期,表面能是与扩散收缩相关的主要驱动力,原子到孔表面的移动和从孔表面进入主体的空位停止了致。
Coble蠕变通过晶界转变原子/空位运动,而Nabarro–Herring蠕变在晶格内扩散原,抗蠕变材料不具备基于后一种机制进行去除孔隙的能力,另一方面,SAC发生在沉淀强化镍基合金的热影响区(HAZ)的。
同时应用于焊缝金属的局部应变和时效条件引发了这种缺,Inconel718是一种常用于AM修复应用的沉淀,由于钛和铝成分减少导致γ’沉淀速率较慢,因此它具有抗SAC的能力,最小延展性高的材料最容易受到SAC的影响,表面连接的孔隙度既可以代表一种设计特征。
类似于AM骨骼结构的支架,也可以代表先前蒸汽的缺陷,这些缺陷在材料运输过程中以气泡形式重新出现但在关闭,表面孔隙度被认为对于需要与其他材料形成牢固结合的应,如用于医疗植入物的材料,然而。
无法通过HIP后处理去除的不良表面连接孔隙会导致表,图7显示了表面连接孔隙度的一个示例,这是经过DED处理的17-4PH不锈钢的显微照片,在这个17-4PHAM组件中也发现了缺乏融合和气孔,3.4 热过程监测方法,▲图8 两个已被烧结并开始形成颈区的粒子的示意图,文章来源:M,C。
Brennan,J,S,Keist & T,A,Palmer,Journal of Materials Engi,Defects in Metal Additive。
volume 30,pages 4808–4818 (2021),固态裂纹源于各种可焊接金属的连续加热和冷却,被确定为五种类型之一:,江苏激光联盟导读:,江苏激光联盟陈长军原创作品。
欢迎转发和转载,转载请注明来源,•层状开裂(分层),第二排:GTA焊接铝合金6082的时候,采用传热和流体模型进行模拟,得到的熔化区的实际形状和模拟的形状的对比图(右图)。
后处理机械加工可以去除任何有害的特征,如表面连接的孔隙、由未熔化的粉末或激光痕迹造成的过,另外,表面处理用于获得那些可能在后加工加工过程中被消除或,后处理技术包括振动碗磨损、热切割机加工、光学或手工,•应变时效开裂(SAC)。
2.2 粘结剂烧毁不当,2.1 烧结孔径,金属增材制造已经引起了工业和研究人员的注意,他们都在寻求充分利用这种工艺提供的设计机遇和独特的,然而。
虽然新的进步带来了更好的性能和复杂的设计特征,但增材制造工艺的复杂性仍是有待解决的挑战,在某些情况下,杂质可以增强机械性能、强度和延展性,然而,在其他情况下,它们会导致沉积结构的耐腐蚀性和致密度降低。
送粉DED、送丝DED和PBF增材制造工艺都能够产,由于过量的不溶元素,如碳、氧、氮、氢和氯,杂质最常存在于材料的合金元素中,如果在加工前或加工过程中暴露于有害环境,氧等杂质可能与合金元素形成氧化物并污染加工所需的原,由于原料的表面积较大。
增加了暴露于污染的可能性,因此粉末AM可能会出现更高程度的由杂质产生的孔隙,此外,较低的能量输入导致更小的晶粒和更多的晶界,很可能会沿晶界经历更多的杂质成核区域,从而降低耐腐蚀性,基于熔合的缺陷仍然是增材制造组件中反复出现的问题,虽然大多数缺陷可以通过无损检测技术检测到。
并通过后处理HIP来消除,但在多个加工腔中加工同一种合金仍需达到一致性,根据其尺寸或与部件表面的连接性无法消除的缺陷应予以,因此,了解在每个工艺中形成的缺陷类型,它们的形成机制。
影响它们形成的工艺参数,以及在处理过程中要避免的杂质类型,这有可能提高增材制造处理的稳定性,•铜污染开裂(CCC)等,本文为金属增材制造过程中的缺陷方面的综述,本文为第二部分。
1.7 表面连接孔隙度,3,缺陷消除策略,3.6 超声波过程监测方法,▲图 12 第一排:模拟的温度场和速度场(材料为铝,金属AM加工缺乏稳定性,这是由于其复杂性和对形成性能降低缺陷的易形成特性造,利用X射线计算机断层扫描检测缺陷和通过HIP后处理。
尽管如此,金属AM的后处理和检测既昂贵又耗时,限制了AM技术在关键组件上的广泛使用,因此,从非原位检测技术中产生的缺陷原位检测方法最近被集成,以节省后处理的金钱和时间,为了实现无缺陷的零件,建立了一个可降解产品的瞬态扩散和临界加热方程。
一些研究已经解释了粘合剂的去除、密度梯度和由此产生,随着孔隙度的增加,粘结剂去除动力学表现出增强的行为,整个粘结剂去除过程由两个竞争过程主导:迁移和蒸发,在去除过程的某些区域,低密度液相变得不连续,熔融粘结剂/空气界面侵入。
在其他情况下,粘结剂蒸发并扩散到低密度区域周围的空气中,而毛细力差继续将粘结剂吸入高密度区域,相比之下,再热裂纹与PWHT和应力消除处理相关,通常用于缓和马氏体结构并降低残余应力。
虽然在建成的AM结构中可能不会立即出现再热裂纹,但任何后热处理都可能使零件受到这种情况的影响,由于熔体中含有二次碳化物形成元素(铬、钼、钒),低合金钢通常会出现这种类型的裂纹,此外,经历强烈沉淀反应的材料容易发生这种类型的固态裂化,可以通过控制成分、焊接条件、残余应力、应力松弛、应,后两种固态开裂特性。
层状开裂和CCC,尚未在AM工艺中得到广泛探索,然而,这两种裂纹都在热影响区中被观察到,并显示出对机械性能的不利影响,当硫和氧被困在凝固材料中并与其他合金结合时,层状裂纹主要发生在普通碳钢或低合金钢中。
导致金属间杂质,相比之下,CCC是在钢和钴基合金中观察到的液态金属脆化的结果,•延展性浸裂(DDC),▲图7 定向能量沉积处理的17-4PH不锈钢表明缺,1.6 杂质,▲图10 金属压实和孔隙去除步骤的孔隙结构示意图,(1)脱脂过程中形成孔隙(2)粘结剂扩散到内孔/粘。
3.3 传感器技术,超声波技术包括接触和非接触方法,通过材料产生脉冲波,机械能被吸收或反射,然后被接收器检测,并转换成电子信号,检测到的信号包括广泛的地下特征和地面信息(见图11。
信号信息的变化可能部分是由于密度和几何结构的差异导,这些差异表明结构部件存在缺陷,以前的超声波研究已经通过建模和经验方法揭示了独特金,大多数情况下,增材制造中的后处理加工从去除支撑材料开始。
在许多情况下,从用于熔合沉积的基板中去除组件,在某些情况下,可使用加压气体喷嘴或可溶性液体冲洗来去除支撑材料,而在其他情况下,需要使用研磨锯或激光微加工系统等工具来去除多余的材。
去除支架后,AM沉积物通常需要使用金属合金专用的铣削或研磨工具,有些材料,特别是钛合金,普遍认为更难加工,由于其导热系数低、化学反应性高,在大多数切削工具中很难加工,这些特性通常导致刀具寿命缩短和表面光洁度差。
3.1工艺过程后的机械加工/表面处理,在Ts和0.5Ts之间的温度下,铜、铝、镍、钛和奥氏体不锈钢合金的延展性急剧下降时,这种延展性的降低可以基于凝固范围和最小诱导力的知识,虽然杂质对于加工材料来说并不总是理想的。
但杂质分离并不表明有任何不利影响,因为边界清理对这种类型的固态裂纹不起作用,事实上,DDC总是沿晶界迁移的晶间发生,虽然影响DDC的机制已被广泛讨论,但影响DDC在熔融金属中的因素包括大角度晶界、温度,▲图9 Coble提出的两种几何模型:(a)中间阶。
3.2 热等静压(HIP)后处理,• 再加热和焊后热处理(PWHT)开裂,▲图11 SLM制造过程中具有空间分辨率的声探测,去除粘结剂是粉末金属工业中最关键的步骤之一,缺陷可能是由于脱脂不足而产生的,例如膨胀、起泡、表面开裂和较大的内部空隙,粘结剂烧尽取决于生坯的内部结构,并有导致结构变化的趋势。
其中动力学决定了去除过程,粘结剂的分布受毛细力支配,毛细力取决于熔融粘结剂的物理性质和挥发性产品的去除,用于粘结剂燃烧的常用技术包括热、溶剂和催化,一般而言,热脱脂是一种低效的工艺,因为模具部件的芯部会产生过量的蒸汽压,受过程温度升高的影响。
会导致缺陷的形成,或者,溶剂技术保持低温以最大限度地减少缺陷、变形和脱脂时,通过将粘结剂修改为具有更高熔点的粘合剂,可以改善燃烧动力学,然而。
气相传输、液体扩散性和饱和溶解度也应该被认识到,粘合剂去除最关键的部分是在低温度状态下烧尽低分子量,初始阶段由低浓度的孔隙组成,这对粉末压块提出了挑战,并可能导致严重的损坏,烧毁过程失败的标准是样品内降解产物的蒸气压升至10,随后气泡成核和生长。
此过程中的孔隙源自压块表面,并在脱脂过程中扩散到结构内部(图10,步骤1),粘结剂扩散到内孔/粘结剂界面先于粘结剂蒸发,气体通过孔隙传输到压块表面,然后被氮气处理气流冲走,粉末处理、原料生产和加工环境应按照必要的化学控制标,在惰性环境中加工或在加工过程中使用保护气体(如氩气。
3.7 设计策略,2,固态/烧结过程中的缺陷类型,如果缺陷未被去除,则由PBF和DED处理的AM金属部件中存在的缺陷则,虽然有些应用不需要过多的后处理,但关键应用需要大量的后处理加工、表面处理和HIP后。
以消除对沉积状态有害的缺陷,补偿缺陷形成的另一种方法是设计相应的结构以限制在A,在选择性激光烧结中,激光束照射均匀地散布在前一层的每一层的粉末上,并将粉末颗粒融合到密度高(>90%)。
从而形成组件,由此产生的温度梯度导致表面上的颗粒聚结比底层更快,因此,几百微米大小的气泡因其大体积和快速的凝固时间而被困,已经开发了几种基于传质和流体动力学的模型来预测气泡。
减小颗粒尺径会增加烧结和致密化发生的速度,在金属合金基质中选择快速扩散的合金元素或保护气体也,热等静压后处理是一项长期确立的技术,用于根据热处理过程中发生的传热和相变的特性,对粉末以及铸造、烧结和现在的AM产品进行致密化和固,HIP工艺将高等静压(100至200MPa。
或15至29ksi)气体(通常为氩气)施加到致密的,温度低于固相线,但足以使塑性流动最大化,以增强原子/空位扩散,从而愈合内部孔隙。
孔隙最初会随着塑性流动而收缩,然后通过扩散机制而收缩,HIP技术的目标包括减少空隙、总生产成本、分散性能,当截留气体的平衡压力与外加压力相等时,热机械过程使充满气体的内部孔隙坍塌,理想的孔隙形状为球形,以确保均衡压力布满于整个孔隙区域,然而。
在某些情况下,后续热处理会导致孔隙再生,氩、氮和氦等不溶性气体通常用于金属部件的加工环境,每种固态裂纹之间的偏差由裂纹形成的机制和最先发生的,AM部件的表面光洁度由应用程序决定,在大多数PBF加工零件中。
对于某些不存在过度摩擦的场合,允许远离关键特征的已建成加工表面,设计公差用于计算需要对零件表面进行机加工或修整的表,一般来说,目前还没有针对AM金属的标准机加工或表面处理程序,其实,它们取决于材料和应用。
第三排及其以下,为模拟的不同条件下的结果,光学测量设备,如使用电荷耦合器件的高速摄像机,互补的金属氧化物半导体探测器和光学发射光谱仪(OE。
这些先前已集成用于监测现场过程,光学技术通常用于收集关于构建层表面的信息,例如表面粗糙度、堆积区域或未熔化粉末引起的缺陷,这些基于光收集的装置能够监测熔池的演变,尽管其检测能力不能提供建造过程中可能形成的内部几何,可在近红外区域操作的高速摄像机的广泛可用性和廉价性,OES等技术长期以来一直用于了解激光材料加工过程中,包括测量与焊接缺陷对应的铁、铬和镁蒸汽的激发温度。
最近,OES已被应用到增材制造工艺中,用于识别组件内的未熔合缺陷,同时也显示出利用等离子体羽流发射信号识别硬度、表面,光学技术已经成功地在构建过程中捕获了每一层的表面特,尽管这些方法仍然面临与捕获时间和分辨率相关的图像处。
使用光学技术进行原位检测的主要挑战之一是无法实现闭,热技术收集辐照表面的温度分布,以帮助预测可能存在缺陷的熔合程度较低的区域,热无损检测(NDE)技术,包括红外热成像仪和测温仪。
已经在PBF和DED室中寻求集成,并收集沉积过程中的温度梯度,红外摄像机为PBF提供了二维表面积的高时空信息,同时对DED过程的能量测量进行了评估,另外,通过高温测量法收集离散温度测量值,收集的数据点用于评估热剖面的变化。
以及DED过程中粉末进料速率和功率的变化,由于两种AM工艺的检测深度有限,热测量仍然缺乏有价值的内部缺陷和热演化信息,发射率、运动模糊和反射测量的不确定性导致信息变得不,尽管如此,高温测量等热技术已与高速摄像机相结合,以监控建造过程,可通过监测逐层过程的辐照度来描述整个结构的凝固和热。
孔隙在中间和最终烧结阶段开始形成,最初,孔隙沿三个晶边形成相互连接的通道(图9),随着烧结过程的进行,孔隙通道断开。
当二面角超过60°和不均匀收缩时形成孤立的孔隙,Coble提出了图9中所示的两种几何模型——通道孔,粒子之间包围的封闭孔取决于相邻粒子的数量,4,当前的知识缺陷,2,3 缺陷消除策略。
一些研究强调了使用各种非接触热、光学和超声技术作为,由于其友好的用户界面、有限的表面粗糙度影响以及收集,热技术和光学技术比其对应的超声波技术得到了更广泛的,相反,超声波研究将这些视为需要克服的挑战。
这些无损评估(NDE)方法(热、光学和超声波)的潜,因此,继续寻求扩大其增长的机会,烧结是一种成熟的热处理工艺,可将金属或陶瓷粉末转化为具有更高机械强度的材料,但在大多数情况下,会产生残余孔隙,固态烧结的步骤包括固态原子扩散、再结晶和晶粒生长。
而传质涉及六种不同的机制,包括表面扩散、蒸发冷凝、晶界扩散、晶格扩散、粘性流,烧结的主要方式是基于相邻颗粒之间形成的冶金键来实现,冶金结合颗粒之间形成的桥称为颈部(图8),参考资料:,2.Origin of grain orienta,Acta Materialia,Volume 115。
15 August 2016,Pages 123-131,https://doi.org/10.1016/j,3.5 光学过程监测方法,金属增材制造参数的开发通常要经过一系列的步骤,以获取新合金对不同工艺参数的响应情况的更多信息,这些参数是基于之前对其他合金实施的一系列条件,虽然在大多数情况下。
理想的是产生没有孔隙的结构,但在参数开发阶段,特别是在尝试实现一个新的检测工具时,尝试在构建中创建一致的缺陷形成是很重要的,以往的原位传感系统研究有不同的过程参数,如扫描间距、粉末流动、热输入、切片策略、计算机辅助。
以了解是哪些参数或参数组合影响了缺陷的一致形成,列出的参数有效地改变了相邻扫描道次的重叠率,进入熔池的质量流量,合金受热的数量和时间,以及结构的内部设计,研究原位传感技术的研究人员通过使用现有的合格的非原,即新技术。
然后在原位确定新技术的有效性,从而创建一致的缺陷来验证他们的新技术,此外,需要多孔结构的应用,特别是金属泡沫或医疗应用所需的应用,必须实现CAD和工艺参数设计,以实现一致的结果。
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