一、簡介Inconel®625 (IN625) 是一種鎳基固溶體高溫合金，具有通過 Nb/Mo 溶質(zhì)強(qiáng)化的 Ni-Cr 基體 [1]。 IN625具有高強(qiáng)度、高斷裂韌性和良好的耐腐蝕性能，在船舶和能源行業(yè)有很多應(yīng)用，例如渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)部件、燃料和排氣系統(tǒng)以及化學(xué)加工部件。 IN625還具有優(yōu)良的焊接性和抗熱裂性。這些特性使 IN625 成為各種增材制造 (AM) 技術(shù)[2-7] 的近期新進(jìn)展中的主要合金，在當(dāng)今使用的 5500 多種合金中，只有少數(shù)現(xiàn)有合金符合 AM 強(qiáng)加的嚴(yán)格的可印刷性標(biāo)準(zhǔn) [8] ]。可印刷性代表了 AM 的固有和基本挑戰(zhàn)。與這一挑戰(zhàn)相關(guān)的一個(gè)核心問題是在快速凝固和隨后的熱循環(huán)過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，局部冷卻速率高達(dá) 1×106°C/s 到 1×107°C/s [9]。例如，AM IN625 上的中子衍射測量表明，在單個(gè)組件內(nèi)，殘余應(yīng)力變化可高達(dá) 1 GPa [6,10]。這種量級(jí)的殘余應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致零件變形，引入致命缺陷，并對(duì)制造零件的機(jī)械性能和性能產(chǎn)生不利影響 [11,12]。雖然已經(jīng)開發(fā)了多種策略來減少制造過程中引入的殘余應(yīng)力，例如優(yōu)化掃描模式 [13,14] 或加熱基板 [15]，但消除應(yīng)力熱處理仍然是較常見和比較可靠的方法以減輕殘余應(yīng)力。與 AM 相關(guān)的另一個(gè)普遍現(xiàn)象是微隔離 [16,17]。在傳統(tǒng)的制造過程中，...
發(fā)布時(shí)間:
2021
-
10
-
09
瀏覽次數(shù)：559
我們構(gòu)建了一個(gè)散射模型來描述基于這些觀察的散射數(shù)據(jù)，如圖 7a 所示。以原位實(shí)驗(yàn) 630 分鐘采集的 USAXS 數(shù)據(jù)為例，該模型由兩個(gè)部分組成。第一個(gè)分量是散射基線，它是在熱處理前在室溫下在相同的樣品體積上獲得的。第二個(gè)分量代表源自 δ 相沉淀物的過度散射。如前所述 [21]，我們使用類似于具有兩個(gè)散射級(jí)別的統(tǒng)一小角度散射方法的分析方法描述了這種過度散射 [48]。總之，這個(gè)雙分量模型通過整個(gè)數(shù)據(jù)序列很好地描述了原位 SAXS 數(shù)據(jù)。圖 7. (a) 本工作中使用的 SAXS 模型的說明。 數(shù)據(jù)是在 700°C 的熱處理過程中在 630 分鐘時(shí)獲得的。 超調(diào)散射包括兩部分：(1) 散射基線和 (2) δ 相沉淀的過度散射。 (b) δ相沉淀物的平均直徑（主要尺寸）和厚度（次要尺寸）隨時(shí)間的演變。圖 7b 顯示了 700°C 時(shí)δ 相沉淀物的平均厚度（小尺寸）和直徑（大尺寸）隨時(shí)間的演變。厚度和直徑表現(xiàn)出類似的趨勢，最初快速增加，然后逐漸增加。熱處理結(jié)束時(shí)，平均厚度和直徑分別為 34 ± 2 nm 和 154 ± 7 nm。這些值明顯小于在 870°C 下 10 小時(shí)后從 AM IN625 獲得的值，其中平均厚度和直徑分別為 52 ± 5 nm 和 961 ± 94 nm [21]，再次表明在700℃。在典型的殘...
發(fā)布時(shí)間:
2021
-
10
-
06
瀏覽次數(shù)：121
7 殘余應(yīng)力發(fā)展在外部靜態(tài)或動(dòng)態(tài)加載（機(jī)械或熱）的過程中，材料會(huì)受到應(yīng)力。去除負(fù)載后，大部分應(yīng)力可能會(huì)釋放，但部分應(yīng)力仍存在于材料的晶格中，稱為殘余應(yīng)力 [21, 22, 23, 24, 25]。由于主要和輔助切削運(yùn)動(dòng)施加的切削力的作用，在加工表面的子層中會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力在加工過程中引起表面材料的塑性變形。切削區(qū)域產(chǎn)生的熱量是加工表面亞層產(chǎn)生殘余應(yīng)力的另一個(gè)主要原因。作為切削過程的結(jié)果，殘余應(yīng)力在加工零件的縱向（進(jìn)給方向）和切向（切削方向）方向上都產(chǎn)生。這些多余的殘余應(yīng)力對(duì)加工零件的性能及其耐用性起著至關(guān)重要的作用。不利的殘余應(yīng)力發(fā)展可能會(huì)導(dǎo)致不可接受的變形，這可能會(huì)阻止零件滿足所需的尺寸公差。剩余的應(yīng)力還會(huì)影響部件的疲勞強(qiáng)度和疲勞壽命。 在物理意義上，由于殘余應(yīng)力，晶格在體積上被壓縮或應(yīng)變。因此，殘余應(yīng)力被視為壓縮（正）或應(yīng)變（負(fù)）。許多研究人員的工作表明，這兩種殘余應(yīng)力同時(shí)存在于金屬結(jié)構(gòu)中，形成了一個(gè)鄰域。在金屬加工過程中，切削力會(huì)導(dǎo)致切削區(qū)的塑性變形產(chǎn)生切屑并隨后導(dǎo)致高溫（在某些情況下高達(dá) 2900 攝氏度）生長，這有助于在加工表面的子層中產(chǎn)生殘余應(yīng)力。研究人員一致認(rèn)為，殘余應(yīng)力僅影響部件的上/外層，深度可達(dá) 500 微米，而在高達(dá) 50-100 微米的深度處觀察到殘余應(yīng)力的強(qiáng)烈值。眾所周知，就所有類型的載荷（拉伸、彎曲、力矩、剪切）以及磨損和腐蝕而言，外表面對(duì)于機(jī)器...
發(fā)布時(shí)間:
2021
-
09
-
24
瀏覽次數(shù)：172
摘要鎢鉻鈷合金是一種以鈷(Co)為基礎(chǔ)的高溫合金，主要有兩種組合形式:(a)由Co- cr -W- c組成的鎢(W)族。(b)含有Co-Cr-Mo-C的鉬(Mo)基團(tuán)。鎢鉻鈷合金具有優(yōu)異的耐蝕性、抗氧化性、耐磨性、耐熱性和低磁導(dǎo)率。鎢鉻鈷合金制成的組件在高腐蝕性環(huán)境下工作良好，并在高溫下保持這些優(yōu)越的性能。鎢鉻鈷合金制成的組件廣泛應(yīng)用于石油和天然氣汽車、核電、造紙和紙漿、化學(xué)和石化、煉油廠、汽車、航空航天和航空工業(yè)。由于其非磁性、防腐和對(duì)人體體液的不反應(yīng)性。鎢鉻鈷合金用于醫(yī)療外科手術(shù)、外科工具、牙齒和骨骼植入物和替代品、心臟瓣膜和心臟起搏器。鎢鉻鈷合金的硬度范圍為32 ~ 55 HRC，屬于脆性材料，但楊氏模量較低。由于鎢鉻鈷合金硬度高、密度高但不均勻:分子結(jié)構(gòu)和較低的熱導(dǎo)率，對(duì)鎢鉻鈷合金零件的加工操作極其困難，鎢鉻鈷合金被歸類為像鈦合金一樣難以加工的材料。鉻鎳鐵合金、復(fù)合材料和不銹鋼通常，由鎢鉻鈷合金制成的機(jī)器部件是通過一種沉積方法在鋼基體上生產(chǎn)的，而不是用昂貴的固體鎢鉻鈷合金棒。沉積的鎢鉻鈷合金的粗糙表面是通過磨削來完成的，而不是其他一些經(jīng)濟(jì)的加工過程，這些加工過程既昂貴又耗時(shí)，使得鎢鉻鈷合金產(chǎn)品非常昂貴。本文概述了工程用鎢鉻鈷合金的基本概況，鎢鉻鈷合金的意義和具體應(yīng)用，以及在加工工藝方面的優(yōu)缺點(diǎn)。本文簡要回顧了用涂層硬質(zhì)合金刀片切削鎢鉻鈷合金6的經(jīng)濟(jì)合理切削參數(shù)的試驗(yàn)研究。本...
發(fā)布時(shí)間:
2021
-
09
-
24
瀏覽次數(shù)：270