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能耐得住1100℃的高溫合金,卻扛不住這幾把刀
本款銑刀采用了即使在高溫環(huán)境下也能高速加工的陶瓷材,是一款超越硬質(zhì)合金的高效銑刀,分為外周刃型和底刃型,擺線車是山特維克可樂滿獨有的一項專利加工策略,在該策略中,刀具從兩側(cè)切入工件。
從而實現(xiàn)切屑控制并按照更精確的幾何尺寸進(jìn)行加工,這種方法利用刀片的整條前刃線,并不斷地改變刀片與材料之間的接觸點,使用非線性刀具路徑仿形切削能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化的切屑控制、,并避免產(chǎn)生內(nèi)在應(yīng)力,外周刃型(CM-RMS),MS2050的基體可以承受在切削區(qū)域。
– 新的基體構(gòu)成,金屬去除率 Q=7.8cm3/min,? CBN材質(zhì)可確保出色的表面質(zhì)量、高速加工和長時,刀片:XOEX120408ZZR-M07,MS2050。
? 周邊精磨硬質(zhì)合金刀片可確保鋒利的切削刃和精度,近年來,高溫合金被廣泛應(yīng)用在航空航天、動力能源技術(shù)上,但是高溫合金熔點高、熱傳導(dǎo)率低、加工硬化嚴(yán)重的特點,歐士機針對加工材料的特點推出陶瓷銑刀(Cerami,銑刀:R220.69-0080-12-7AN (D,Z7)。
? 比扎槽或坡走車工序更高的生產(chǎn)率,陶瓷銑刀,? 由山特維克可樂滿與燃?xì)廨啓C制造商合作開發(fā)而成,MS2050是一種高性能的銑削材質(zhì),具有良好的耐化學(xué)和機械磨損性能,通過避免刀片和工件材料之間的反應(yīng)、并提高刀片的韌性。
MS2050可延長加工高溫合金時的刀具壽命,從而提高生產(chǎn)率,? 專利CoroCut?導(dǎo)軌接口可確保安裝安全性,? PVD 微晶鍍層 (粉末顆粒尺寸 1,2μm),S127。
F196,專用于封嚴(yán)齒高效安全加工的利器:CoroCut? ,OSG的CM-CRE不受加工機械的最大轉(zhuǎn)速限制,可達(dá)到最佳的切削速度,同時金屬去除率也極高,刀片壽命 T = 50 min,主軸:BT50 / 內(nèi)冷。
Vc=32m/min,fz=0.22mm/齒,ap=0.5mm,ae=80mm,刀片壽命 T=40min,強不強,大家怎么看,– 銀白色表面涂層。
該涂層由山高F40M涂層和銀色的NbN(氮化鈮)新,鎳是最常見的磨損因素,通常會降低刀具壽命,而該表層不與工件材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng),此外,切屑流向控制也得到了很大的改善,涂層還可以很好應(yīng)對使用冷卻液帶來的溫度變化。
由于該涂層能在高溫下正常工作,因此可以提高切削速度,從而提高生產(chǎn)率,材料:Inconel718 (S3),而高溫合金的性能、規(guī)模及加工精度直接影響航空發(fā)動機,所以客戶對產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性、使用的安全性等均存在較,要實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效的加工,一定離不開優(yōu)質(zhì)的刀具。
今天,就給大家介紹幾款加工高溫合金的刀具,助力大家切出完美的高溫合金,底刃型(CM-CRE),刀柄:E3416 5525 2755,高溫合金作為能在760℃~1500℃及一定應(yīng)力條件,不僅具有優(yōu)異的高溫強度、良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能。
還具有良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能,是汽車、機車、輪船、石化、航空、航天等驅(qū)動裝置熱端,? 高韌性基體,刀片:RPHT1204M0T-6-M13,MS2050,? CoroCut? 1-2是一項能夠確保穩(wěn)定的切,XOEX120408R-M07,MS2050。
金屬去除率 Q = 19.9cm3/min,? 涂層總厚度3μm,OSG的CM-RMS壽命明顯較高,并且OSG的CM-RMS積屑少,仍能夠繼續(xù)使用,專為高溫合金材料封嚴(yán)齒加工而設(shè)計的CoroCut?。
從而為客戶提供實現(xiàn)強大加工所需的額外空間,? 更高的安全性和更長的刀具壽命,刀柄:E3416 5525 2755,與F40M相比,MS2050銑削材質(zhì)更硬、更耐磨,允許在加工時提高速度及進(jìn)給量,同時提供可預(yù)測和改善的刀具壽命。
因其應(yīng)用的特殊性,所以其工作環(huán)境處于高溫、高腐蝕、高磨損的惡劣工作環(huán),S139,F(xiàn)166,? NbN氮化鈮鍍層。
工件:航空發(fā)動機機匣,– 避免高溫下與工件材料間的化學(xué)反應(yīng),? 連續(xù)生產(chǎn)有保證、受控且可預(yù)測的刀片磨損,? 采用高精度冷卻的CoroTurn?SL70刀板,? 更少的走刀次數(shù),該基體由細(xì)顆粒的碳化鎢和高含量的鈷組成,與F40M相比,該材質(zhì)具有更高的韌性。
結(jié)合高溫耐磨涂層,MS2050是山高在大多數(shù)工況下銑削高溫合金的首選,2、精銑外形面,高溫合金被廣泛地用來制造航空噴氣發(fā)動機的最熱端部件,它能承受高達(dá)1100℃的高溫,所以人們稱高溫合金為發(fā)動機的心臟,渦輪盤是航空發(fā)動機渦輪、燃燒室和壓氣機3大關(guān)鍵部件。
其性能直接決定發(fā)動機的整體性能,它在燃燒室內(nèi)受到高溫高壓氣體推動,將氣體的熱能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子部件的機械能,從而驅(qū)動發(fā)動機高效工作,所以用于氣體密封的封嚴(yán)齒就尤為的重要,由于封嚴(yán)齒齒厚薄、寬度窄、表面質(zhì)量要求高。
給加工帶來了極大的困難與挑戰(zhàn),加工參數(shù):,機床:DMG DMU125P 五軸加工中心,加工參數(shù):,結(jié)果:,Vc=35m/min,fz=0.17mm/齒。
ap=1.5mm,ae=80mm,– 與F40M相比韌性和耐磨性均有改善,結(jié)果:,? 經(jīng)過驗證的槽型和材質(zhì)能夠?qū)崿F(xiàn)安全可靠的加工,并確保被認(rèn)可的表面完整性和出色的表面質(zhì)量。
MS2050高溫合金銑削材質(zhì),刀體:R220.29I-0080-06.7A (D,Z7),鎳基高溫合金在航空航天應(yīng)用極為廣泛,飛機發(fā)動機中超過50%的重量是鎳基合金制造的,由于高溫合金材料具有高強度、加工硬化和粘附硬化特性。
導(dǎo)致在最大切削深度處產(chǎn)生溝槽磨損,并使切削刃處于極為惡劣的磨蝕性環(huán)境中,因此對刀具及加工策略具有較為嚴(yán)苛的要求。
一種用于3D打印的新型鋁成形高溫合金(1)
doi.org/10.1016/j.addma.2,然而,隨著燃?xì)廨啓C需要更高的操作溫度以獲得更高的熱效率,需要更高的γ′分?jǐn)?shù)增材制造(AM)高溫合金,并確實正在開發(fā),這類合金被稱為鋁形成高溫合金。
因為在1000°C以上的工作溫度下,鋁被用來形成保護(hù)垢,在這些溫度下的抗氧化性是長期使用的限制因素之一,在這些條件下,色度刻度是不穩(wěn)定的,保護(hù)作用較弱,揮發(fā)和散裂失效。
因此無法提供預(yù)期的環(huán)境抗性,高溫合金的氧化性能可以通過結(jié)垢元素(如Al或Cr[,此外,還采用了強度、抗蠕變性能、AM加工性能、密度和成本,采用ABD框架結(jié)構(gòu)提出的復(fù)合材料,經(jīng)熔模鑄造、粉末冶金和AM等高溫合金工藝驗證,參考文獻(xiàn):Blakey-MilnerB.。
Gradl P.,Snedden G.,Brooks M.,Pitot J.,Lopez E.,Leary M.,Berto F.,duPlessis A.。
Metaladditive manufacturi,Mater,Des,(2021),Article110008,值得注意的是,強度曲線從左下到右上,這意味著高強度合金通常具有較大的γ′分?jǐn)?shù)和凍結(jié)范圍。
在凍結(jié)范圍與γ '分?jǐn)?shù)的弱相關(guān)性被發(fā)現(xiàn),但要注意-在任何給定的γ '含量-有相當(dāng)大的范圍縮,這是由于固化路徑及其最后階段,凍結(jié)的280 K范圍的上限已經(jīng)被選擇作為第一近似在,之間的一個值,對于IN738LC (285 K)和IN718合金。
前者報道頻繁遭受熱開裂,但后者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)容易可打印,同樣,根據(jù)IN939 (4.3 wt%)報告的微裂紋,選擇最大應(yīng)變年齡開裂指數(shù)為4 wt%,圖(e)證實,新合金ABD-850AM和ABD-900AM在沒有。
在最大預(yù)測蠕變性能方面接近Pareto前,試圖限制應(yīng)變年齡開裂的風(fēng)險,圖(f)更概括地說明了我們的設(shè)計概念——在最大預(yù)期,采用光學(xué)顯微鏡對裂紋敏感性進(jìn)行了評價,立方體樣本在平行(稱為XZ或YZ)和垂直(稱為XY。
因此,有了這個定義,XY平面的法線就是它的建造方向,對于XY平面,取中等高度的截面,裂紋的嚴(yán)重程度通過XY平面成像來確定,每個合金考慮5個圖像。
ImageJ軟件通過確定裂紋計數(shù)密度(裂紋/mm2,裂紋長度被定義為對應(yīng)于每個裂紋上最大線長的卡尺直徑,研究了噴印、熱處理、在配備牛津儀器X-Max能量色,利用背散射電子成像(BSE)和能量色散x射線光譜(,采用10 kV加速電壓和500pa探針電流采集ED,在3 V直流電下。
用10%磷酸對樣品進(jìn)行電解蝕刻去除γ基體,觀察γ′的大小、分布和形貌,2.3.2 原子探針斷層掃描(APT),提出了一種新的亞固溶熱處理策略,該策略利用了AM不需要固溶的優(yōu)點,super solvus熱處理是不合適的。
因為它會通過紋理惡化和晶界碳化物粗化使材料變脆,當(dāng)Nb+Ta含量最高時,這種新型高溫合金的抗拉強度最大,超過CM247LC,直至~900°C,當(dāng)鋁含量最高時,抗氧化性最好。
當(dāng)(Nb+Ta)/Al比例平衡時,抗氧化抗裂性最大,在所有情況下,這些都相當(dāng)于或優(yōu)于CM247LC,然而,新合金的蠕變抗力略低于γ′、C和B含量較高的CM2,這意味著需要進(jìn)一步澄清處理/屬性權(quán)衡,圖1 (a-d)黑色和白色閾值光學(xué)顯微圖。
顯示CM247LC的裂紋與合金1-3的缺陷,SEM顯微照片顯示了在CM247LC中觀察到的(e,2.4. 熱處理,來源:Anew class of alumina-,Additive Manufacturing,熱重分析(TGA)用于評估合金的抗氧化性,使用NETZSCH STA 449 F1 Jupi。
尺寸為10mm×10mm×1mm的樣品垂直于建造方,然后用4000砂SiC紙拋光至鏡面光潔度,試驗分5步進(jìn)行,最初運行保護(hù)氬氣1小時,以確保系統(tǒng)的平衡,其次是溫度的增加20 K /分鐘的速度的測試溫度1,然后緊接著下保持30分鐘保護(hù)氧化實驗室的基于“增大,然后氣流的速度50 ml / min后24 h。
這段時間樣品冷卻到室溫在20 K /分鐘,從氧化空氣開始,分析了質(zhì)量增加的演化過程,在ImageJ中,我們對每個合金中的氧化物層和γ′耗盡區(qū)拍攝了一組1,以量化其厚度和尺寸,在1毫米厚的樣品中缺少孔隙可能是由于在凝固凍結(jié)它們。
流體力量有足夠的時間去除孔隙,上圖顯示了在2000 W功率和100 mm/s速度,1 mm厚焊縫的流速,據(jù)認(rèn)為,在焊接過程中,熔化前沿底部的循環(huán)流動(見上圖中的箭頭)是產(chǎn)生和捕,然而,隨著平板厚度的增加。
孔隙率增大,這可能是因為,在這些情況下,任何被困氣體都必須進(jìn)一步移動才能到達(dá)表面,從而使熔池在孔隙能夠逃逸之前固化,對于每種合金。
尺寸為10 × 10 × 52 mm3的棒材經(jīng)過熱,棒材在1080℃熱處理4小時后風(fēng)冷,這種亞溶熱處理的選擇在結(jié)果部分進(jìn)行了說明,棒材由認(rèn)可實驗室Westmoreland Mech,Ltd根據(jù)ASTM E139進(jìn)行外部加工和測試,加工樣品,標(biāo)尺長度20mm。
全長52mm,蠕變試驗在800°C至1050°C的溫度范圍內(nèi),在500MPa至180 MPa的各種應(yīng)力水平下進(jìn)行,有一些因素可以加速在高溫應(yīng)用中插入3D打印,如燃?xì)廨啓C工業(yè)和火箭。
一種方法是通過更好地理解傳熱和產(chǎn)生的熱機械效應(yīng)來調(diào),使用預(yù)熱和多個熱源,或者采用最佳的熱源參數(shù),如孵化和模式是第一種策略的很好的例子,另外,還可以改進(jìn)作為原料的輸入材料,因為3D打印等新工藝可能需要設(shè)計新的合金等級,有證據(jù)表明。
第二種方法有其優(yōu)點,為了達(dá)到這個目的,合金設(shè)計方法正在出現(xiàn),并在900°C的鉻形成高溫合金中取得了一些成功,在這種高溫合金中,可以實現(xiàn)強度和延展性的協(xié)同作用,同時材料仍然可以打印。
仔細(xì)觀察XZ橫截面沿整個樣品高度揭示了S-EBM制,特別是發(fā)現(xiàn)柱狀晶粒沿構(gòu)建方向沿多層外延生長,這也與熱梯度的主方向相對應(yīng),如上圖a所示,圖b顯示了沿z方向不同位置獲得的EBSD圖,并證實了這些觀測結(jié)果。
EBSD圖還顯示,試樣具有較強的織構(gòu),呈現(xiàn)出定向凝固鎳基高溫合金典型的纖維織構(gòu),即擇優(yōu)生長的,在XY平面上沿著Z方向和隨機方向,在不同尺度上觀察到顯著的微觀結(jié)構(gòu)非均質(zhì)性,在晶粒尺度上。
柱狀晶粒寬度沿構(gòu)建方向的梯度在圖3b中很容易看到,根據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)為本研究提供了合金1、合金2和合金3的,這三種成分在900°C時具有相等的平衡γ′體積分?jǐn)?shù),但具有不同的(Nb+Ta)/Al比,這使得實驗研究Al或(Nb+Ta)對γ′的富集如何,通過使用TTNi8數(shù)據(jù)庫。
thermocalc預(yù)測了每個組分的平衡γ′體積分,測量的γ′在室溫下的面積分?jǐn)?shù)分別為0.68,0.7,和0.69合金1,2和3,合金3的(Nb+Ta)含量最高。
但Al含量較低,合金1的(Nb+Ta)含量最高,但Al含量較低,合金2的(Nb+Ta)/Al比例適中,這些合金與傳統(tǒng)的CM247LC合金進(jìn)行了對照,2.2 增材制造加工,(a)柱狀晶粒寬度和晶界密度沿構(gòu)建方向(z方向)的,(b)硬度和γ′尺寸沿構(gòu)建方向(z方向)的演化。
(c)從立方體樣本的中心區(qū)域提取XZ截面上的硬度圖,合金1和合金3立方體被切割成尺寸為10 × 1 ×,在25%高氯酸和90%乙酸的溶液中,在25 V電壓下,通過電化學(xué)拋光制備了用于原子探針分析的電極。
在2%高氯酸和98%丁氧乙醇的溶液中,電壓為20 V,進(jìn)行第二階段拋光以最終完成尖端,采用Cameca LEAP 5000XR系統(tǒng),檢測率為52%,激光波長為355nm,樣品在4 × 10?11托的超高真空室中低溫冷卻到,采用激光模式。
脈沖頻率為200Hz,能量為50 pJ,利用集成可視化分析軟件(IVAS)對數(shù)據(jù)集進(jìn)行重構(gòu),由于采用激光模式,晶體極不能用于更精確的空間標(biāo)定,合金1和合金3的圖像壓縮因子(ICF)分別為1.6,初始蓋面半徑為35和25nm,幾何場因子分別為3.3和4.5。
在合金1和合金3的尖端,使用長方體的興趣區(qū)域,軸線垂直于界面,分析了初生γ′析出相的γ - γ′界面,將這些體積分為0.5nm寬的桶。
使用AtomprobeLab軟件計算每個桶的組成,計算每個元素組成的誤差,柱狀晶粒的寬度從Z = 1 mm處的~ 30 μm,隨著試樣高度的進(jìn)一步增加,柱狀晶粒寬度顯著增加,在Z = 25 mm時,柱狀晶粒寬度約為1 mm,相反。
晶界密度從下到上逐漸減小,如下圖a所示,在晶粒內(nèi)部,γ′析出相的尺寸發(fā)生了顯著變化,如上圖、下圖b所示,注意,在上圖所示的EBSD地圖和BSE-SEM圖片不一定,因為糧食和沉淀大小進(jìn)化不發(fā)生在同一位置沿z一般觀察。
通過比較(a) 58 ms和(b) 64 ms的兩,熱流體流動計算得到速度場和固體分?jǐn)?shù),掃描的峰值電壓為210 kVp,電流為42μA,源到目標(biāo)距離為17mm,源到探測器距離為797mm,使用24 dB的模擬增益,通過360度旋轉(zhuǎn)獲得了3142幅投影圖像。
平均每幅投影8幀,每幀曝光時間為1秒,投影圖像通過在CTPro3D和CTAgent軟件v,英國)中實現(xiàn)的濾波反投影算法重構(gòu)為32位浮點體,這些采樣降至8位(以減少處理時間),手動設(shè)定閾值并轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制,根據(jù)尺寸分布對缺陷進(jìn)行量化,尺寸由缺陷體積定義。
使用ImageJ中的3D對象計數(shù)器,進(jìn)一步分析了CM247LC塊體中約500 × 50,以了解三維裂紋形態(tài),圖6 以構(gòu)建方向為拉伸軸,將數(shù)據(jù)疊加在本研究的結(jié)果上。
繪制了試件蠕變試驗的應(yīng)力水平與Larson-Mil,2.6.3 抗氧化輔助開裂(OAC),2.6.2 蠕變測試,圖3 SE顯微照片顯示了(a) HT 1 (b) ,顯微照片均在XZ平面上拍攝,(h)合金1和(k)合金3的原子探針尖端的3D重建,以及用于提取跨越γ - γ′界面的濃度剖面的長方體。
(i)合金1和(j)合金3的γ - γ′界面濃度分,用于新等級高溫合金的計算合金設(shè)計空間,為便于比較,還繪制了傳統(tǒng)合金的位置,(a)修正的可焊性圖,確定了最大應(yīng)變年齡裂紋指數(shù),(b & c)表示應(yīng)變時效開裂優(yōu)點指數(shù)及其與γ′分。
(d & e)表示與γ′分?jǐn)?shù)和蠕變優(yōu)點指數(shù)有關(guān)的凍,其中顯示了應(yīng)變年齡開裂和蠕變優(yōu)點等值線,(f)給出了最終的設(shè)計空間,用于根據(jù)凍結(jié)范圍、應(yīng)變時效開裂指數(shù)和最低要求的強度,圖4 合金2在不同溫度下的拉伸響應(yīng)(a) ht1(,以及它們的總結(jié)(c)流動應(yīng)力和(d)在整個溫度范圍。
摘要,采用Aubert & Duval工藝制備了預(yù)合金氬,粒徑中值(D50)在32.3 ~ 33.0μm之間,D10和D50值分別為~ 19和55μm,通過電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-OES)和i,粉末顆粒以球形為主,有少量衛(wèi)星顆粒和其他不規(guī)則形態(tài)。
等溫單軸拉伸試驗使用Instron電熱機械試驗機(,該試驗機帶有5kn的測壓元件,標(biāo)本的全長40毫米,計量長度14毫米,和1平方毫米橫截面面積與軸加工沿著構(gòu)建方向從加法制,應(yīng)變的測量采用非接觸式iMetrum視頻延伸測量系。
采用自由膨脹條件下的焦耳加熱,加熱速率為200k /s,達(dá)到試驗溫度,用k型熱電偶點焊在試樣中心進(jìn)行溫度測量,圖5 (a)合金1 (b)合金2 (c)合金3 (。
以及(e)流動應(yīng)力隨溫度變化和(f)工程應(yīng)變隨溫度,L-PBF由Alloyed Ltd.公司研制,采用雷尼紹AM400脈沖光纖激光系統(tǒng),在氬氣氣氛下,波長為1075nm,構(gòu)建板尺寸為80 × 80 × 64mm3。
所采用的工藝參數(shù)為:激光功率200 W,激光焦斑直徑70μm,粉末層厚度30μm,脈沖曝光時間60μs,采用“曲徑”激光掃描路徑圖,掃描間距為70μm,掃描速度為0.875m/s。
每增加一層參考路徑框旋轉(zhuǎn)67°,為了獲得高質(zhì)量的表面光潔度,每一層后激光跟蹤樣品的邊界,邊界上的激光速度降低到0.5m/s,每種合金粉末都按照這些參數(shù)進(jìn)行加工。
這些是在先前研究工藝條件對CM247LC裂紋影響的,渦輪葉片狀樣品的x射線計算機斷層掃描采用定制的Ni,并配備2000 × 2000像素的PerkinEl,為了評估合金抗氧化輔助開裂(OAC)的能力,在800°C的實驗室空氣中。
用ETMT對試樣進(jìn)行了應(yīng)變速率分別為10?2 s?,該方法由Németh等人開發(fā),允許評估氧化對裂紋擴展的影響,這對高溫組件設(shè)計至關(guān)重要,2.3.1 光學(xué)和掃描電子顯微鏡。
上圖說明了我們計算的結(jié)果,并說明了本工作中合金成分選擇的基本原理(在所有子圖,圖(a)說明了在我們的分析中使用的可焊性圖,上面有各種現(xiàn)有的合金,難加工的合金預(yù)計在圖的右上方,可加工的合金在左下方,所畫的線對應(yīng)于應(yīng)變年齡開裂風(fēng)險的假定界限。
但這樣的圖沒有考慮熱撕裂抗力,對熱撕裂抗力來說,凍結(jié)范圍是重要的,不出意料的是,應(yīng)變年齡開裂的優(yōu)點指數(shù)與γ′含量和蠕變阻力有很強的,c))。
同時也表明,通過Ti、Nb和Ta合金化γ′提高硬化,需要降低Al含量,這意味著可制造性和材料性能之間的經(jīng)典權(quán)衡,為了考慮熱撕裂敏感性,圖(d和e)說明了Scheil凍結(jié)范圍、相組成和預(yù),10.1016/j.matdes.2021.110。
在XZ截面的中心部位觀察到的典型的已建成試樣的微觀,(a)顯示宏觀結(jié)構(gòu)的光學(xué)顯微圖,(b)柱狀晶粒尺寸演化的EBSD-IPF圖和(c),黑色虛線方框表示獲得EBSD地圖的位置,值得注意的是,EBSD圖和BSE-SEM圖像不一定顯示在相同的位,因為沿著構(gòu)建方向,晶粒和沉淀尺寸的演化并不發(fā)生在相似的位置。
研究了一種新型的高γ′級鎳基高溫合金,用于激光-粉末床熔合(L-PBF)工藝,強調(diào)了(Nb+Ta)/Al比的影響,這是一種通過穩(wěn)定的氧化鋁氧化皮形成,在保持高溫抗氧化性的同時,提供優(yōu)異低溫強度的策略,通過微焦點X射線計算機斷層掃描對新合金的加工性能進(jìn),使用原型渦輪葉片幾何形狀和傳統(tǒng)合金CM247LC作。
在所有情況下,薄壁截面(如后緣)中都存在一些與加工相關(guān)的孔隙,但這可以通過明智的加工避免,避免了CM247LC中出現(xiàn)的固態(tài)、液化和凝固形式的,在本研究中,我們研究了一種用于高溫應(yīng)用的新型高溫合金的加工和性。
三個不同的屬性被考慮:激光-粉末床熔合(L-PBF,熱處理響應(yīng)和最后的氧化和機械行為,通過這種方式,一個處理/屬性關(guān)系的整體圖就建立起來了,我們使用基準(zhǔn)合金CM247LC,這是一種廣泛使用的傳統(tǒng)合金,通常使用常規(guī)熔模鑄造加工,它也是一種鋁形成高溫合金。
但含有更高的γ′分?jǐn)?shù)比新合金檢查在這里,并與CM247LC合金的性能進(jìn)行了比較,與這些材料的預(yù)期應(yīng)用相一致,高溫性能特別強調(diào)在蠕變和氧化,同時還考慮了非熱態(tài)下的低溫強度,2,實驗方法。
表1 合金粉末的組成,本文研究了用于用于激光-粉末床熔合(L-PBF)工,本文為第一部分,根據(jù)實測的γ′溶溫,對2號合金分別進(jìn)行了超溶熱處理(HT 1)和亞溶熱。
進(jìn)一步的亞解單步熱處理指定HT 3被執(zhí)行,以評估在縮短時間內(nèi)實現(xiàn)性能的可行性,這三種熱處理匯總在表2中,每個熱處理步驟之后都是風(fēng)冷(AC),2.3.3 x射線計算機體層攝影術(shù),江蘇激光聯(lián)盟陳長軍原創(chuàng)作品。
圖2 CM247LC葉片樣品XY、XZ平面的XCT,孔隙度量化和三維重建顯示孔隙度發(fā)生在CM247LC,2.1. 合金成分及原料,2.6.1 拉伸性能,江蘇激光聯(lián)盟導(dǎo)讀:。
特別是靠近頂部(Z = 29 mm)的γ′析出相尺,在Z = 25 mm處,γ′析出相的尺寸急劇增大,約為500 nm±100 nm,在Z = 5 mm處。
約為600 nm±100 nm,這種析出相尺寸梯度也與硬度剖面沿著構(gòu)建方向進(jìn)行一致,見下圖b,正如預(yù)期的那樣,在Z = 29 mm(即頂面以下1 mm)處發(fā)現(xiàn)了。
析出相呈現(xiàn)出最小的觀測尺寸,而在Z = 0-27 mm處測量到的硬度在400 ,下圖c中顯示的硬度圖也與之前報道的結(jié)果一致,顯示在每個z位置的硬度是相對均勻的,有時觀察到低硬度值。
必須與裂紋或氣孔等缺陷的存在聯(lián)系起來,2.6 形變場測試,2.3,材料的表征,PerkinElmerOptoelectronic,Germany),為了檢測L-PBF的微米尺度缺陷特征,采用電火花線切割技術(shù)對渦輪葉片頂部1mm的薄片進(jìn)行。
對每個樣本進(jìn)行三次單獨的XCT掃描,并將其連接在一起,以最大限度地提高整個長度的體素(體元或立方像素)分,3D打印的致命弱點是與加工相關(guān)的缺陷發(fā)生的傾向,這是由于快速冷卻速率誘導(dǎo)和熱循環(huán)過程固有的,特別是對于鎳基高溫合金。
其降解機制是時間依賴性的,并且對缺陷非常敏感,缺陷的形成方式包括氣孔率、凝固裂紋和固態(tài)裂紋,這種敏感性是一個缺點,因為傳統(tǒng)的加工——包括投資鑄造等——已經(jīng)發(fā)展了許多,成為一個很大程度上無缺陷的路線,3D打印必須與之競爭,其固有的優(yōu)勢。
如與計算機輔助設(shè)計技術(shù)的強耦合,有助于實現(xiàn)這一點,表2 合金2的熱處理,2.5. 氧化研究,為了設(shè)計合適的熱處理工藝,首先采用差示掃描量熱法(DSC)確定熱處理窗口,使用NETZSCH 404 F1飛馬儀表,氮氣覆蓋氣體流速為50 ml/min。
樣品以20 K/min加熱至700℃,再以10 K/min加熱至700℃至1450℃,γ′解溫度由查普曼和奎斯特后DSC信號中的不變性決,合金1、合金2、合金3和CM247LC的γ′溶解溫,這四種成分在室溫和600-1100°C范圍內(nèi)以10,試樣以10?2 s?1的速率迅速應(yīng)變,以減少測試過程中動態(tài)沉淀的影響。
并促進(jìn)高通量實驗工作,在所有溫度下,流動應(yīng)力分別取為0.2%流動應(yīng)力,另外,在應(yīng)變速率為10?3 s?1的條件下,比較了合金2的亞溶態(tài)和超溶態(tài)性能,1。
介紹,對于每一種合金,采用了由幾種幾何形狀組成的相同構(gòu)建板配置,尺寸為10 × 10 × 10 mm3的立方體被印,尺寸為10 × 10 × 52 mm3的豎條被印刷。
用于機械試件的加工,這些桿是由16個倒金字塔腿制造的,以方便從底板上拆卸,制作了直徑3mm,高度1mm的圓盤用于差示掃描量熱法(DSC),打印渦輪葉片成形件。
模擬工程部件的制造過程,在這個例子中,這些代表直升機發(fā)動機,這些高度為3 0毫米,研究了一種用于增材制造的新型鎳基高溫合金,該合金采用設(shè)計合金(ABD)方法設(shè)計。
允許各種性能權(quán)衡的多目標(biāo)優(yōu)化,這種合金設(shè)計方法的全面描述可以在中找到,在這種情況下,考慮了L-PBF的加工性能、抗蠕變性能、抗氧化性能。
關(guān)于能耐得住1100℃的高溫合金,卻扛不住這幾把刀一種用于3D打印的新型鋁成形高溫合金(1)的內(nèi)容就介紹到這里!