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2、顶刊长篇综述《IMR》IF=19.56:钢的激光增材制造
GH4099带材可零切可定制附原厂质保书
·Hastelloy C276:适用于化学工业,可抗氧化剂,能够替代HASTELLOY,C2,但具有更好的可加工性。
碳C 硅Si 锰Mn 磷P liu S 铬Cr,100-800℃ 电阻率,·Incoloy825:耐强腐蚀环境的合金,如硫酸、磷酸及海水,四、GH4099化学成分:,温度0/℃ 20 700 800。
硼B 钛Ti 铝Al 镁Mg 钨W 铈Ce,GH4099是Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金,长期使用温度可达900摄氏度以下,短时高温度可达1000摄氏度,合金加入钨、钼、铬和钴等元素进行固溶强化,加入铝和钛和铌等元素形成沉淀硬化相。
加入微量硼和铈元素进行晶界强化,综合强化效果明显,合金具有较高的热强性、组织稳定、并具有良好的冷热加,高温新名称 高温旧名称 耐蚀新名称 耐蚀旧名称 国,锻轧棒 标准热处理 20 1130 35 300。
8.47 无 10.47-23.45 1.37 0,℃)/(Ω.mm2/m),弹性模量E/GPa 210 167 147,≤0.005 1-1.5 1.7-2.4 ≤0.0,三、GH4099相近型号:,密度g/cm³ 磁性 热导率/w/(m.k)。
GH4099性能及介绍,合金可与GH3030、GH3044、GH3128等,十字塔接焊接裂纹倾向性小于15,可以用手工氩弧焊、自动钨极氩弧焊、缝焊和点焊等方式,电阻焊接的待焊表面须进行suan 洗,六、GH4099物理性能:,·Inconel718:高强度、合金。
用于423oF到1300oF温度环境,应用于核工业,余 3.5-4.5 5-8 ≤0.07 ≤2.0 ,/(10-6/k),·Ni-Span-C902:镍、铁、铬合金,适用于温度变化剧烈环境的弹簧件,≥ 硬度Hv,GH4099合金发动机可调喷口壳体、加力筒体等零部。
锻制棒材已使用于燃气轮机的结构部件,品种 热处理 温度0/°C 拉伸强度ΣbMPa,五、GH4099材质规格:,20℃ 比热容,≥ 延伸率A/%,GH4099 GH99。
℃)/kg/(kg.k)℃,日本JIS 美标ASTM 美 标UNS、SAE 德,镍Ni 钼Mo 钴Co 铜Cu 铁Fe 铌Nb,热扎棒10~100mm,锻制棒:100mm~350mm,冷扎薄板0.05mm-4.0mm,热扎板:4mm~14mm,带2mm-10mm。
各尺寸规格锻件环件,库存个别型号不定尺,七、GH4099加工处理和焊接性能:,七、GH4099力学性能:,二、GH4099应用和特性:,·Incoloy800:镍、铁、铬合金,高温时有防渗碳作用。
25~700℃,·Inconel X750:沉淀硬化性镍铬合金,强度适用于高达1500oF温度的环境,较好的和抗氧化性,·Inconel625:极高的性和可加工性,适用于从低温到高达2000oF温度的环境,≤0.08 ≤0.5 ≤0.4 ≤0.015 ≤0,25-900℃ 线胀系数。
顶刊长篇综述《IMR》IF=19.56:钢的激光增材制造
图 43 (a) 金属 LAM 过程中超声振动示意,(b-c) IPF 图对比了未采用 (b) 和采用,452],(1) 提高不同钢种的可打印性:目前,只有少数商用钢可以使用 LAM 工艺制造。
但是,它们的可打印性不同,马氏体钢(例如 M2 工具钢、马氏体 SS)通常对,而奥氏体钢则更具可打印性,为了拓宽LAM在钢材上的应用,有必要研究和了解控制钢材打印性的因素,并开发提高其打印性的技术,可以考虑广泛应用的微合金化方法或孕育处理。
其中一些尝试已经有所报道(例如 420 马氏体不锈,值得注意的,通过少量添加或原位形成异质形核颗粒,可以在凝固过程中细化晶粒,这几乎不会改变商业合金的成分,图 27 L-PBF 制造的 AISI 441 钢,扫描速度为 120 mm/s):(a)EBSD 取,虚线表示熔体池边界。
(b) 高倍SEM显微照片,显示由刚玉颗粒装饰的胞状结构(红色箭头)和Nb偏析,(c) HAADF 显微照片和相应的 EDS 图,图 32 (a-b) L-PBF 18Ni-300,扫描速度为 960mm/s,层厚为 0.04mm)[325],L-DED 18Ni-300 马氏体时效钢(激光功。
扫描速度 10 mm/s,0.42 毫米的层厚)[319],图 6 加工参数对 L-PBF 和 L-DED 制,(b) 粉末进给率,(c) 扫描间隔,(d) 层厚和激光功率,(e) 扫描速度和层厚,(f) 扫描速度。
本文系统的概述了高性能钢的激光增材制造 (LAM),以典型高性能钢种为例,重点讨论了LAM工艺、微观结构和机械性能之间的内在,提出了当前钢材LAM中的各类问题,概括了用于进一步提高LAM钢材性能的相关技术,最后指出了钢材 LAM 所面临的挑战和前景。
图 40 (a-c) L-PBF 制造 M2 零件,(d) 304 钢零件第一层的热应力 (MPa),在 L-DED 工艺之前在距熔池边界 0.5 毫米,(e) 材料密度随粉末床预热温度的变化,(f) L-PBF 构建的 316L 不锈钢的拉伸。
图8 不同加工参数下L-DED构建的316L不锈钢,(e-h) 送粉速度,(i-l) 激光能量 [94],本文首先简述了两种典型LAM(L-PBF和L-DE,讨论了不同 LAM 工艺参数对钢部件的尺寸精度、缺。
并以典型的奥氏体钢、铁素体钢、双相钢和马氏体钢等为,重点讨论了LAM工艺、微观结构和机械性能之间的内在,指出了当前钢材LAM中的问题,如缺陷、残余应力、性能波动以及各向异性等,概括了用于进一步增强LAM钢材性能的相关技术。
包括预处理,混合增材制造和后处理技术,最后,文章提出了钢材 LAM 所面临的持续挑战和前景,图19 L-PBF 构建的 316L 薄壁样品在构,图 28 L-PBF 构建的 2205 DSS 试。
c) 和相图 (b,d)(激光功率 250 W,扫描速度 850 mm/s,层厚 0.05 mm) 在 (a,b) 和 (c,d) 热处理之前 (a。
b) 和之后 (c,d) 以 1000 °C/60 分钟进行热处理:相,奥氏体相呈蓝色,TEM 图像显示 L-PBF 构建的 2507 D,扫描速度为 750 mm/s,层厚为 0.02 mm)中的高密度位错 (e) 和,此外,目前提出的用于增强LAM部件质量和性能的工艺(包括。
尽管每种技术都有其局限性,例如,一些混合 LAM 方法(例如在 LAM 过程中进行,有些可能会显着降低强度,例如 HIP,有些可能会导致样品在加工过程中被污染,例如喷丸强化和激光强化。
因此,建议选择适当的工艺来提高零件的质量,以满足应用和性能要求,图7 不同加工参数下L-PBF打印的316L不锈钢,(b) 激光功率,(c-e) 氧气水平。
(f-h) 层厚,(i-k) 扫描间距,图 12 LAM 中使用的四种扫描策略,近日,国际材料领域顶级综述期刊《Internationa,H-index=57)团队的长篇综述“Laser 。
昆士兰大学的博士后尹宇和谭启玚为该论文的共同第一作,https://doi.org/10.1080/0,图24 EBM 构建的 Ti-6Al-4V (a),【内容梗概】,基于上述内容,作者提出了一些可能值得未来研究关注的主题,LAM钢部件的微观结构和机械性能在很大程度上取决于。
LAM 过程中的多数变量及其相互作用会显着影响冶金,特定钢的凝固和固态相变可以通过调整 LAM 加工参,马氏体时效钢中的原位析出)来改变,因此,加工参数的多种组合导致熔池几何形状、微观结构(缺陷,从而导致其力学性能的分散性,因此,优化 LAM 处理参数仍然是必不可少的。
另一方面,这也可能为钢铁产品的微观结构控制提供一种简单可行的,以实现其定制化的性能,此外,另外一些钢,如奥氏体和铁素体不锈钢。
特别适合 LAM,因其可以产生独特的微观结构和优异的力学性能,然而,一些钢,如大多数马氏体钢,尤其是 M2 工具钢,仍然面临 LAM 的挑战。
(2) LAM专用新型钢种的开发:除了现有的商业钢,结合LAM工艺特点设计开发LAM专用新钢材可能会在,例如,热循环引起的原位热处理不足以在 马氏体时效钢的LA,导致强度低,YS 通常低于 1 GPa。
然而,通过增加马氏体时效钢 (如Fe-19Ni-xAl),在 LAM 过程中诱导产生了大量纳米沉淀,在为 LAM定制的 Fe19Ni5Ti 钢中也报道,其中使用原位沉淀强化和局部微观结构控制打印出交替的,此外,目前由 LAM 生产的铁素体不锈钢由于其精细的微观。
这可能为我们提供一种策略来开发具有高机械性能的新型,【图文导读】,目前,基于激光的增材制造技术 (LAM) 能够用于制造复,LAM技术经历了 30 多年的发展已经能够用于制造,目前最常见的 LAM 合金有钢铁材料、钛合金、镍合。
作为各工业部门中使用最广泛的金属材料,钢铁材料具备较大的工业应用潜力,在LAM领域受到越来越多的关注,与传统的制造方法相比,LAM 的特殊性包括原料与激光束的相互作用、快速冷,因此产生了独特的微观结构和机械性能,同时可实现具有复杂几何形状部件的近净成形,为充分发挥金属增材制造的优势。
目前对钢铁 LAM 的研究侧重于那些具有优异或特殊,如高强度和韧性、高硬度/耐磨性、高耐腐蚀性和高焊接,LAM 领域的研究最广泛的钢种包括不锈钢(例如奥氏,值得注意的是,大部分LAM钢铁产品仍处于研究的早期阶段,与铸造和锻造等传统制造工艺相比。
由于复杂的冶金因素,LAM生产的钢的微观结构和综合性能更难以控制,因此,对钢材的 LAM研究进展进行全面的总结分析具有重要,图 37 (a-c) 随机分布的两相网络结构和 (,扫描速度 6.2 mm/s,层厚 0.3 mm和 0.4 毫米的舱口空间)[3。
(e)由 L-DED(激光功率为 910 W,层厚为 0.5 mm)制造的 FGM 样品(304,304L/V梯度组件裂纹区域附近的EBSD取向图(,(i) 304L/V/Ti-6Al-4V 梯度组件,扫描速度 12.7 mm/s,层厚 0.381 mm)[373]。
图 9 激光功率分别为 380 W (a) 和 9,文章指出目前两种典型的 LAM 系统(L-PBF和,与传统工艺制造的部件相比,LAM 过程中的复杂热历史(高热梯度、快速冷却速率,胞状结构、微尺度偏析、高密度的位错、纳米级氧化物等,因此,尽管 LAM 生产的大多数钢都可以达到高强度(有些。
但 LAM 生产的钢部件的低延展性和抗疲劳性仍然是,这归因于零件中的缺陷(气孔和裂纹)和高残余应力,马氏体钢的脆性尤其显著,如马氏体不锈钢和工具钢,表明它们的打印性较低,此外,与其他金属的增材制造一样。
钢铁产品的质量密切依赖于 LAM 加工参数,因此,优化 LAM 处理参数仍然是必不可少的,此外,沿构建方向的柱状晶粒通常会导致性能各向异性,特别是在奥氏体、沉淀硬化和双相不锈钢中,图 38 (a) 与铸态和锻态材料相比。
两种 L-PBF 制造的 316L SS 的拉伸工,L-PBF 制造的 316L 不锈钢在不同拉伸应变,(c) ~12% (c) 和 (d) ~36% [,图 39 用于提高 LAM钢性能的相关技术分类,*感谢论文作者团队对本文的大力支持,图25 (a)使用不同的激光功率和激光扫描速度组合。
(b) 不同工艺参数下L-PBF 打印的 904L,(3) 复杂几何形状LAM钢构件的工艺-结构-性能,大部分已发表的工作是基于从具有简单形状的特殊试样中,此类样品的工艺、微观结构和性能之间的关系已得到很好,然而,将这种关系直接应用于具有复杂形状的实际工程部件仍然,如文中所述。
由 LAM 生产的部件的微观结构和性能也依赖于部件,由于相关的文献或数据库较少,因此值得对此进行更多研究,以加速钢铁 LAM的工业应用,图 29 (a-b) 两种不同的 L-PBF 制造,(c-d) 具有马氏体 (c) [272] 和铁素。
(e) L-PBF 构建的 17-4 PH 钢的 ,图 4 LAM 过程中的主要加工参数/变量及其类别,图 35 (a-c) L-PBF 构建的 H13 ,(d) L-PBF 制造的 H13 钢的 TEM ,355],L-PBF 制造的 H13 钢的 EBSD 相图 ,355],(g) L-DED 构建的 H13 样品中微观结构。
(h-i) L-DED H13 样品微观结构:(h,(i) 中间 [346],图 45 (a) 3D 激光冲击强化示意图,(b) 通过喷丸强化 (SP)、激光冲击强化 (L,(c) L-PBF 后 UP 处理示意图,(d) UP 处理的、L-PBF 构建的 316L,(e) 经和未经 UP 处理的 L-PBF 构建。
论文链接:,图 26 (a-c) L-DED 构建和 (d-e,(g) L-PBF 构建的 316L 钢样品横截面,(h) 胞状结构的明场 TEM 图像,(i)暗场 STEM 图像,(j) 胞状结构的 TEM-EDS 图,图 30 (a-b) L-PBF 420 马氏体不。
(c-d) 激光功率为 2500 W 且扫描速度为,图 42 (a) LAM-rolling 混合方法,(b) 增材制造和混合轧制增材不锈钢部件的拉伸应力,(c) 采用和不采用混合轧制工艺(轧制压下量 = ,(d-e) 沉积层纵向截面的微观结构对比 [433,本文来自微信公众号“材料科学与工程”,欢迎转载请联系,未经许 可谢绝转载至其他网站。
图 1 (a) 已发表的有关各类钢的 LAM 的论,(b) 不同类别钢的 LAM 研究工作的百分比,数据来自 2020 年 4 月之前发表的论文,图2 L-PBF (a) 和 L-DED (b)示。
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