研究人员来自韩国,在他们的杂志出版发行加法制造氧化,有效地模拟粒子的过程中加法制造/ 3 d打印。欧洲杯猜球平台
研究:数值模拟在加法制造氧化物粒子进化的。图片来源:罗伊塞尔吉洛佩兹/ Shutterstock.com
氧化物弥散强化是什么?
ODS开发改善蠕变强度和拉伸特性的奥氏体不锈钢和镍基合金钢积极的环境。几种氧化物纳米粒子结合在这些ODS合金欧洲杯猜球平台的基体材料,限制位错运动和抑制粮食在极端温度下致密化。
此外,合金显示优异的韧性中子诱发真空扩大。由于这些特性,ODS合金为第4代核电站元素是一个很好的选择。Accident-tolerant用于核反应堆燃料板和改进的融合覆盖使用的预期。注塑,尤其是机械合金化(MA),和hot-consolidation过程,传统上被用来制造ODS铁素体合金。
机械合金化过程
机械合金化生成一个大矩阵材料中缺陷的浓度。这些缺陷有效陷阱氧气和改善矩阵中的氧气的吸收材料。矩阵合金在以下hot-consolidation过程中,检索和与氧气完全饱和的白色沉淀产生nano-oxide特征或氧化物微乳液。然而,由于物质的方法是昂贵的和不均匀,ODS合金的使用是有限的。
加法制造/三维印刷过程的介绍
是通过不断重叠的微小组件创建组件称为熔池,是由一个高能源加热元件,如激光、电火焰或电磁波。
这个特性是技术使近净形或net-shape生产和结构优化,没有额外费用。它还允许ODS合金的制造。熔池的加热和冷却周期相对快速(熔池停留时间范围从100 ms为定向能量沉积(d)到1 ms粉床融合(PBF)。
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一些传统粉末冶金的昂贵和耗时的操作可分为三个或更少的步骤如果ODS制造利用。ODS产品,理论上,可以简单地扩大任何大小。由于这些因素,我预计将显著扩大的商业应用ODS合金在聚变反应堆的部门。
需要研究氧化物粒子沉淀是什么?
然而,对于我来达到相同的分布强化作为典型ODS合金,合金中的铁氧化物的直径必须降低到几纳米或氧化物粒子的数量显著增强。欧洲杯猜球平台氧化物粒子的动力学沉积在熔池中应该探索的目标。此外,是过程涉及multi-physics事件,熔池的寿命很短,所以必须应用间接方法。
因此,在最近的工作中,氧化物沉积机制在统计学上模拟使用•卡普曼和瓦格纳数值(KWN)模型。
研究成果对氧气和温度
发现熔池的氧浓度大幅波动与热量。直到开始结晶,熔池中的氧气积累不足以引起大量成核事件。
因为氧气被拒绝从固态到液态淬火钢由于其有限的吸收,加速了氧的浓度在凝固。前的萌发率最小熔池温度低于玻璃化转变温度,因此调查集中在液相线和固相之间的温度范围值。
当温度低于液相线温度,所有三种情况下的成核速度相对上升。
流程增加氧化沉淀强化
提高氧化微晶的加固效果,4个不同的方法可以被认为,包括通过提高扫描速度增加冷却速率,提高熔池中的氧含量,减少对结晶的温差(粉碎区),并最终降低了结晶的温度范围(粉碎区)。
对粒径的影响
小降低表面能从0.4到0.3 N / m导致颗粒质量和体积的减少。粒子密度增长16倍,强化属性达到389 MPa。氧化物或熔化池的构成必须精心选择最小化接触颗粒的能量核修改界面的能量。形态学和增强的应力集中,除了从氧化物粒子扩散强化,提高材料的强度。欧洲杯猜球平台
总结,发展的内生氧化物粒子在两个点过程将为未来铺平道路加固方法。欧洲杯猜球平台
进一步的阅读
Du-Rim Eo Seong-Gyu涌,JeongHo杨的荣格和Jung-Wook秋。数值模拟在加法制造氧化物粒子进化的。加法制造。(2021)。可以在:https://www.欧洲杯线上买球sciencedirect.com/science/article/pii/S2214860422000380?via%3Dihub
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