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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(dú)有的一項(xiàng)專利加工策略，在該策略中，刀具從兩側(cè)切入工件。
從而實(shí)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(diǎn)，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(diǎn)高、熱傳導(dǎo)率低、加工硬化嚴(yán)重的特點(diǎn)，歐士機(jī)針對加工材料的特點(diǎn)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(jī)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(jī)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(jī)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(qiáng)不強(qiáng)，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(jī)，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(shí)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(qiáng)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(jī)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(xiàng)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(shí)現(xiàn)強(qiáng)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(jī)機(jī)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(jī)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(jī)的心臟，渦輪盤是航空發(fā)動機(jī)渦輪、燃燒室和壓氣機(jī)3大關(guān)鍵部件。
其性能直接決定發(fā)動機(jī)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(jī)械能，從而驅(qū)動發(fā)動機(jī)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(jī)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(yàn)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(jī)發(fā)動機(jī)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(qiáng)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(jī)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(shí)正在開發(fā)，這類合金被稱為鋁形成高溫合金。
因?yàn)樵?000°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(qiáng)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(yàn)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(qiáng)度曲線從左下到右上，這意味著高強(qiáng)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(shí)，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(diǎn)，super solvus熱處理是不合適的。
因?yàn)樗鼤ㄟ^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(qiáng)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(yàn)分5步進(jìn)行，最初運(yùn)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(shí)驗(yàn)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?yàn)?，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(shí)驗(yàn)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(yàn)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(jī)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(jī)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?yàn)?D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(diǎn)，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(shí)現(xiàn)強(qiáng)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(shí)了這些觀測結(jié)果。
EBSD圖還顯示，試樣具有較強(qiáng)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(jī)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(shí)驗(yàn)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?yàn)榧Z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(shí)現(xiàn)的濾波反投影算法重構(gòu)為32位浮點(diǎn)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?yàn)槔燧S，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(yàn)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(diǎn)指數(shù)及其與γ′分。
(d & e)表示與γ′分?jǐn)?shù)和蠕變優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)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(qiáng)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(yàn)使用Instron電熱機(jī)械試驗(yàn)機(jī)(，該試驗(yàn)機(jī)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(yàn)溫度，用k型熱電偶點(diǎn)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(jī)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(shí)驗(yàn)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(kuò)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(diǎn)指數(shù)與γ′含量和蠕變阻力有很強(qiáng)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?yàn)檠刂鴺?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(qiáng)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(qiáng)度的策略，通過微焦點(diǎn)X射線計算機(jī)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(jī)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(qiáng)調(diào)在蠕變和氧化，同時還考慮了非熱態(tài)下的低溫強(qiáng)度，2，實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)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(jī)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(dú)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(diǎn)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(jī)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(diǎn)，因?yàn)閭鹘y(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(jī)輔助設(shè)計技術(shù)的強(qiáng)耦合，有助于實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，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?dú)飧采w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(shí)驗(yàn)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(jī)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(jī)發(fā)動機(jī)，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！
