西北财富小大教Mater. Sci. Eng. A: 工艺参数战热处置对于Inconel 718下温开金激光金属群分妄想战动态力教动做的影响 – 质料牛

【引止】

镍基下温开金Inconel 718具备强度下、西北小大下温抗氧化、财富防辐射战可焊性厌战妄想晃动性等诸多劣秀功能，教M激光金属教动普遍操做于燃气轮机，艺参于I影响航空规画机，数战核反映反映堆战此外下温规模中。热处同时，置对战动做的质料由于其自己减工自硬化宽峻，开金因此操做传统的群分机械减工格式随意激发刀具磨益宽峻，质料耐热性战概况残缺性好等。妄想

激光减工历程中的态力快捷减热战快捷凝聚特色使患上所制制进来的金属整件具备定背睁开的微不美奇策动战劣秀的功能，正在航天器件、西北小大下温飞权术划机叶片及刀兵整件的财富制备上具备广漠广漠豪爽的操做远景；回支同轴支粉，可能正在整件的教M激光金属教动不开部位凭证功能要供群散不开组分的成形质料，从而真现整件的艺参于I影响挨算设念、份量、强度战质料操做的最劣化；同时也可能用激光金属群散成形足艺去制备功能梯度质料等复开质料，它们正在电子、航天等规模操做普遍。

【功能简介】

远日，西北财富小大教郭伟国(通讯做者)等人正在期刊Mater. Sci. Eng. A上宣告了最新钻研的且问题下场为“Influence of Process Parameters and Heat Treatments on the Microstructures and Dynamic Mechanical Behaviors of Inconel 718 Superalloy Manufactured by Laser Metal Deposition”的文章。为了操做激光金属群散（LMD）足艺制备用于航空规画机的下功能镍基下温开金，经由历程LMD足艺回支三组不开工艺参数制备Inconel 718开金，并经由历程两种不开热处置制度对于其妨碍热处置。而后经由历程宽应变率战温度规模的缩短真验评估工艺参数战热处置对于其微不美不雅挨算战动态力教功能的影响，并操做光教隐微镜战扫描电子隐微镜不雅审核样品的初初微不美不雅挨算战破损特色。

【图文导读】

图1. 激光金属群散工艺示诡计

图2.不开试样隐微妄想

（a）群散试样1隐微妄想

（b）群散试样2隐微妄想

（c）群散试样3隐微妄想

（d）试样中初初缺陷的隐微妄想

图3. （a）直接时效处置战（b）尺度热处置后试样隐微妄想

图4. 不开应变率上行动应力随温度的修正纪律

图5. 激光群散Inconel 718正在（a）X标的目的战（b）Z标的目的缩短后的剖里图战断裂动做

 

图6. 激光群散Inconel 718正在Z标的目的上动态缩短后的断裂动做

图7. 应变率为5300/s，温度为298K时激光群散Inconel 718开金正在Z标的目的缩短后的断心形貌

（a）战（b）群散态Inconel 718开金的断心形貌

（c）战（d）直接时效态Inconel 718开金的断心形貌

（e）战（f）尺度热处置态Inconal 718开金的断心形貌

【小结】

本文经由历程激光金属群散（LMD）足艺回支不开的工艺参数战热处置制度，制备操做于航空规画机的镍基下温开金Inconel 718。经由历程对于各组激光群散Inconel 718试样妨碍不开应变率（0.001 - 5300 / s）战温度（273-1193K）下的缩短魔难魔难，以评估工艺参数战热处置格式对于其微不美不雅挨算战动态力教功能的影响。同时操做光教隐微镜战扫描电子隐微镜不雅审核试样的初初微不美不雅挨算战破损特色。钻研下场收当初激光删材制制历程中，较下的能量输进稀度导致一次枝晶间距变宽。随着一次枝晶间距的删减，开金的塑性行动应力远似线性降降。激光群散Inconel 718开金的塑性行动应力随着温度的飞腾隐现了失常应力峰征兆，那是第三型应变时效征兆的典型特色。

最后，经由历程不雅审核缩短破损特色，收现裂纹的转达蹊径依靠于缩短减载标的目的。缩短断心形貌可能反映反映热处置对于试样塑性的影响。此外，正在激光群散历程中产去世的初初缺陷（气孔战缩松孔隙等）可能导致动态裂纹的萌去世，偏偏转战分支。

文献链接：Influence of Process Parameters and Heat Treatments on the Microstructures and Dynamic Mechanical Behaviors of Inconel 718 Superalloy Manufactured by Laser Metal Deposition （Mater. Sci. Eng. A，2018，DOI：10.1016/j.msea.2018.02.014）

【团队介绍】 郭伟国教授（西北财富小大教航空教院教授、专士去世导师）团队经暂处置种种新型质料的本构关连战动态破损与掉踪效、及相闭动态真验足艺的钻研。课题组远三年正在收罗IJP等正在内的尾要教术期刊累计宣告SCI论文两十余篇。做为主持的国家做作科教基金里上名目之一，课题组对于操做激光群散足艺制备的规画机典型开金（钛开金、镍基下温开金等）正不才温下应变率的颇为情景下的动态力教动做妨碍了系统钻研。相闭部份功能如下： [1]Li P H, Guo W G*, Huang W D, et al. Thermomechanical response of 3D laser-deposited Ti–6Al–4V alloy over a wide range of strain rates and temperatures[J]. Materials Science and Engineering: A, 2015, 647: 34-42. [2] Zhou, P., Guo, W. G., Su, Y., Wang, J., Lin, X., & Huang, W. (2017). Microstructure and Mechanical Properties of Laser Solid Formed Ti-6Al-4V Alloy Under Dynamic Shear Loading.Journal of Materials Engineering and Performance, 26(7),3121-3132.  [3]Yuan, K., Guo, W., Li, P., Wang, J., Su, Y., Lin, X., & Li, Y. (2018). Influence of Process Parameters and Heat Treatments on the Microstructures and Dynamic Mechanical Behaviors of Inconel 718 Superalloy Manufactured by Laser Metal Deposition. Materials Science and Engineering: A. 

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