本文導讀目錄:
NS336耐蝕合金材質成分介紹
穩定化處理:又稱:二次固溶處理,預時效處理,在添加穩定化元素(Ti、Nb、 Ta 等)的合金中,目的是使穩定化元素以碳化物的形式適量析出,釘扎晶界,阻止合金在服役中發生粗化,提高合金抗軟化能力,穩定化的溫度低于固 溶溫度。
也低于 TiC、NbC、TaC 的溶解溫度,高于其他元素的溶解溫度,在這樣的 溫度下,TiC、NbC、TaC 得以析出,可以有效抑制晶粒長大。
同時還可進一步溶解及 均勻其他合金元素,時效處理:對固溶處理后的材料在某一溫度下保溫,在此過程中,過飽和固溶體 分解,析出細小的彌散分布的第二相顆粒從而改變材料性能。
在鎳基合金中,時效強 化型合金主要以γ'或γ''相強化,其中γ'相可通過時效處理析出,γ''相在時效處理過程中 析出緩慢(>8h 開始析,γ'或γ''相與基體呈共格關系。
產生極大的共格應力場,位 錯采用切過機制越過顆粒,這個過程使得合金強度硬度大幅提高,通常時效溫度 600 ?900?C,不同溫度下時效。
析出相的尺寸不同,形態也稍有差異,部分合金為了有 良好的性能,也采用雙級時效的工藝,以析出不同尺寸的γ'相,由于γ'相有高溫回溶的 特性,時效工藝的選擇不應只考慮室溫強度硬度,還需考慮材料的服役溫度。
特殊熱處理:主要是指彎曲晶界的特殊熱處理工藝,典型的彎曲晶界熱處理采用 的是:控冷處理、回溶處理,添加在固溶處理的基礎上,處理后可以得到 彎曲的晶界,對裂紋的擴展造成阻力,增加合金抗蠕變和持久性能,提高塑性。
金屬鎳有著優異的耐蝕及抗氧化性能,合金中含有 22%的鉻元素及 8%的鉬元素,提高了合金的電極電位,即耐蝕性,高溫服役過程中,晶界 NbC 首先與 Mo、Fe 元素發生反應,生成 M6C 或 M7C3型復合碳化物,既而與 Cr 元素進一步反應。
轉變為富含 Cr 元素的 M23C6型復合碳化物,造成晶界處 Cr 及 Mo 元素的貧化,使得合金敏感化,易發生晶間腐蝕及應力腐蝕,此外,γ''及δ-Ni3Nb 相在強氧化性環境中會優先于。
而溶解于介質中,導致合金材料失效,Nsll2和Ns312的溝槽腐蝕、隧道腐蝕以點蝕或,沿重力方向發展,溝槽腐蝕、隧道腐蝕發展很快,溝槽腐蝕的形貌是明顯的蝕溝。
隧道腐蝕則是隱伏的,多半不露出表面,基體內腐蝕,表面留下未受腐蝕的薄膜,鎳是重要的有色金屬,不僅具有很高的強度和塑性,還有良好的耐蝕性。
鎳及鎳合金 常用于石油化工設備制 造、 核反應堆 ,Inconel 625 作為新一代高強度耐腐蝕高溫,有著優異的耐蝕性能,GHl8l在全浸區暴露1年,沒發生局部腐蝕,暴露2—7年。
試樣上有較淺的點蝕,最大深度O 05 mm,暴露期間的最大縫隙腐蝕深度0 14 rnm,由于點蝕和縫隙腐蝕的隨機性及機械劃傷、生物污損影響,鎳合金的點蝕深度和縫隙腐蝕深度與時間的關系是不規律,腐蝕速率鎳合金在海水中的腐蝕速率(由失重計算)較低,局部腐蝕較重的Monel 400。
Nsll2,Ns312腐蝕速率小于lo“n∥a,耐蝕性好的鎳合金腐蝕速率小于o 029 “rr∥a,鎳合金在海水中因局部腐蝕而遭到破壞,而用腐蝕失重計算的腐蝕速率意味著均勻減薄,用腐蝕速率判斷鎳合金的耐蝕性無實際意義,Ns336(Inconel 625)在海水中也有很,在暴露1年、4年和7年的Ns336試樣上沒發現腐蝕。
但在暴露2年的試樣上發現深度為0.08 mm的蝕點,蝕點在機械劃傷處,文獻[3]認為,Ns336在海水中的耐蝕性與Ns334、Ns335,是通常所知的在海洋環境中最耐蝕的結構材料,在耐蝕性方面唯有鈦合金可與之媲美。
結果表 明,機械劃傷增加了Ns336對點蝕的敏感性,Hastelloy G和GHl8l在海水中顯示了好,Hastelloy G暴露2~7年最大點蝕深度O.,最大縫隙腐蝕深度o.12 mm,Hastelloy G暴露4年的試樣上的點蝕發生在,表明機械劃傷處對點蝕較敏感,NS3306(NS336)為 Ni-Cr-Mo 耐。
具有耐氧化-還原復合介質、 耐海水腐蝕特性,且熱強度高,NS3306 與美國 ASTM 標準中的 N066,鎳合金在海水中的耐蝕性相差很大,Ns334,Ns335.Ns336,GH3128在海水中有很好的耐蝕性。
Hastelloy G和 GHl8l有好的耐蝕性,機械劃傷、加工殘余應力增加鎳合金對點蝕的敏感性,鎳合金在潮汐區的耐蝕性比全浸區好,在全浸區耐蝕性好的鎳合金在潮汐區的耐蝕性也較好,海生物污損對Nsll2和Ns312在海水中的腐蝕有,NS334,Ns335。
Ns336,GH3128,Hastelloy G和GHl8l能免于污損海生物,在海水全浸區暴露的Monel 400發生點蝕和縫隙,點蝕呈坑狀(見圖a),它開始暴露的2年點蝕發展較快,2年后點蝕速度減慢,它暴露2年的最大點蝕深度O 46 mm.暴露7年為。
暴露2年和7年,最大縫隙腐蝕 深度分別為O 43mm和0 56mm,MoneI 400試樣側邊的點蝕密度、點蝕深度都比,側邊的最大點蝕深度比正面深O 2 mm,這是由于機械加工造成試樣側面的殘余應力,殘余應力增加了Monel 400對點蝕的敏感性,Nsll2(Incoloy 800)在海水中的腐蝕。
它的腐蝕類型為點蝕、隧道腐蝕和縫隙腐蝕,見圖b,它在海水中暴露1年即因隧道腐蝕和縫隙腐蝕穿7L(試,暴露4年腐蝕溝槽的長度超過loo mm,Ns312(Inconel 600)在海水中的腐蝕,它在全浸區暴露2年的最大點蝕深度為0 38 mm,暴露4年。
Ns312發生溝槽腐蝕,最大深度達3.42mm,暴露7年因溝槽腐蝕穿孔(原始厚度4.2 mm),暴露2年的最大縫隙腐蝕深度為0.62mm,7年為2.52mm,高溫服役初期,γ''相的析出使得合金材料硬化。
時間延長,δ相形成,碳化物逐漸轉變、增多,使得晶界連續,此外,加之 TCP 等有害相得析出。
合金塑韌性明顯下降,合金斷裂方式逐步轉變為沿晶斷裂,Inconel 617,625 較 600,690 合金有著更好的持久性能且未發現有應力腐蝕開,與 Inconel 718 相比有著優異的耐蝕性能,組織及力學性能穩定。
Inconel 617 合金隨耐蝕性能優異,但合金中加入了大量的 Co 元素,成本較高[24],不符合我國可持續發展 的目標,并且在接觸中子輻照部位有安全隱患。
Inconel 625 合金中添加了 Nb 元素,使得合金有良好的持久性能,22%Cr 與 9%Mo 含量使合金有著良好的高溫,Ns334(Hastelloy c-276)、Ns,暴露7年。
這3種鎳合金均沒有出現腐蝕痕跡。
收藏!20張精美的材料微觀組織照片!
【12張雪偉】材料介紹:球形包覆顆粒,儀器設備型號:ZEISS Observer Z1m,作品描述:球形包覆顆粒赤道面磨拋腐蝕后的微觀形貌,顆粒由多種不同硬度的材料包覆組成,利用金相顯微鏡在明場下采集。
包覆材料的結構如同地球的地心、地核、地幔、地殼、層,效果明顯,【專家點評】作品充分展現了球形包覆顆粒的微觀形貌,效果明顯,若簡要描述不同硬度包覆材料的作用會更佳。
畫面清晰美觀,具有一定學術價值,作品描述具有想象力,給人美的享受,有一定的新意,但缺少色彩渲染,藝術描述也需加強,猶如地球結構。
非常完美,如后期能處理效果更佳,該金相圖片形象地反映了地球的結構,十分有趣,是在孕育生命嗎。
【5周東升,丁杰】水墨楊梅—TiO2納米球的可控制備與合成,材料介紹:TiO2由于獨特的物理化學特性在物理化學,尤其在環境治理方面,由于和形貌相關的材料性質的不同,不同形貌的TiO2在降解水中污染物方面的性能也大不,將一定量的鈦酸四丁酯加入到適宜pH值和適量的HF酸,采用水熱的方法。
通過調控實驗的溫度即可得到——TiO2納米球,該法具有簡單易操作且合成的TiO2納米球具有形貌和,儀器:拍攝儀器:SEM,作品描述:圖中大小不同的TiO2納米球是材料在形成,通過將大球和小球分別著上紅色和墨綠色。
正好與楊梅的不同發育階段相吻合,圖中上色為黑色的部分,原為圖中破碎的球和原料團聚的部分,通過PS處理,將它們巧妙的轉化為水墨畫中楊梅的枝葉部分,這樣更加凸顯了楊梅的美,不同楊梅的點點紅和淡淡的墨綠彰顯了楊梅強大的生命力,也預示著即將到來的豐收。
圖中的兩句打油詩“西子湖畔煙水綠,求是園中楊梅紅”使得整幅圖片更加具有山水畫的特點,也更加契合主題,【專家點評】圖片美觀,結合中國元素與詩歌。
想法新穎,作品描述了TiO2納米球的應用,若著重介紹其中一點的應用,比如在環境治理方面的貢獻會更為出彩,SEM項目成像清晰,尤其PS后的圖片唯美,配合點評詩句。
宛若置身山水之間,學術價值較好,作品描述顯示有文學功底,點評錦上添花,為一個金相觀察佳品,圖片美觀,且作者描述恰當,藝術性強。
猶如漂亮的楊梅之果,原圖拍攝質量一般,后期處理較好,形象,有趣,TiO2粉體顆粒形貌的均勻度略有欠缺。
稍顯遺憾,趕緊報名,材料科學網第四屆材料微結構大賽,展示自己吧,【10黃蘭】材料:Inconel 718 球型粉末,粉末粒度約50微米,儀器:ZEISSULTRA PLUS超高分辯率掃描,作品描述:上天攬月。
高鎳合金3D打印用球形粉末表面形貌分析觀察時偶然發,能在如此微細金屬粉末的觀察視野中出現此番景象實屬不,貌似宇宙星球掌控在手的感覺,【專家點評】作品拍攝的很壯觀,視角獨特,專業性強,高鎳合金3D打印用球形粉末能夠拍出如此奇特的照片實,更妙的是正好有五根手指環繞。
美觀度很好,學術性較好,作品描述腦洞大開,具有較高的藝術性,圖片美觀性很好,立意新穎,但形貌形成機理可進一步解釋。
上天攬月不一般,能捕捉到如此圖片,實屬不易,特別是上面還有一個小球,圖片自身質量也較高。
有趣,給我一個支點,我可以撬起整個地球,科學技術的持續進步,讓人類掌控宇宙星球。
3D打印會改變我們未來的生活,科學技術是掌控未來最有力的的杠桿,【7姚麗娟,朱滿,法陽】照片描述:此系列照片為利用快速凝固甩帶方法制,采用FEIQuanta 400場發射掃描電鏡拍攝,拍攝時間條件等見原始圖片。
Fe-Co-Ni系列高熵合金具有良好的磁學等性能,作品以組織形貌為基底,通過PS過程進行了上色等處理,作品也是在偶爾下發現的組織狀如蘑菇,不知道還在辛勤學習工作的你,是否餓了呢,【專家點評】作品充分展現了合金腐蝕后的組織。
圖片美觀,但未闡明該組織對磁學性能的貢獻,圖片美觀度好,蘑菇狀組織栩栩如生躍然紙上,體現大自然鬼斧神工之妙。
高熵合金為目前熱門的新型金屬,組織結構尚未得到很好的研究,因而學術性好,作品描述清楚,是一個好的金相作品,圖片配色尚可。
有一定的觀賞性,但科學性需合理解釋,米飯上的青菜蘑菇,食欲大開,樣品原圖從對比度、邊界等的拍攝質量較高,上色后美感強烈,很形象。
很有趣,原圖觀感較差,原圖是根本,修飾過多,【17燕樣樣】材料名稱:ZGM13,處理狀態:水韌處理,侵 蝕 劑:未侵蝕,放大位數:500×。
使用儀器:ZEISS OperatingManua,組織說明:水泥磨機上的襯板,使用幾天后碎裂成塊,取樣分析時發現有較多的非金屬夾雜物,形態不同,顏色各異。
這是其中的一顆分別在明場、暗場和正交偏光下的特征,作品描述:非金屬夾雜物是一個龐大的家族,這個家族種類繁多,色彩豐富,在不同的照明方式下具有不同的特征,請張開您想象的翅膀。
讓思緒飛向遠方,看看明場下是不是有點哈伯太空望遠鏡拍攝的火星的感覺,暗場下晶瑩剔透飄飄悠悠如觀光人類的神秘的宇宙來客,正交偏光下彩色絢麗奪目,猶如在太空俯瞰的地球上的極光,【專家點評】失效分析中的美麗,圖片立體感強,作品描述完整。
畫面很美,PS后的明場暗場偏光各不相同,給人無限遐思,學術價值一般,作品描述精彩用心,渲染重點偏移過度,很難抓住重點。
處理過當,有在浩瀚的外太空看星球的feeling,【16徐士新】微觀世界的埃菲爾鐵塔,材料:高錳鋼,儀器:日立S-3400N掃描電子顯微鏡,描述:高錳鋼在1200℃(2%O2+98%Ar氣氛。
氧化物的晶須像矗立于微觀世界的埃菲爾鐵塔,【專家點評】圖片拍攝視角獨特,若稍加分析組織形貌與性能之間的關系會更完善,本作品生動體現了“妙手偶得”之美,微觀世界巧奪天工。
令人驚喜,高錳鋼氧化物的晶須形貌躍然紙上,具有較好學術性,作品描述簡明扼要,有一定新意,但缺少渲染。
藝術性不夠,猶如埃菲爾鐵塔,漂亮,有趣,有點雜亂。
【8高一鳴】眼中的星空,材料介紹:鋯4合金棒材橫截面電子束焊點彩色微觀組織,儀器設備型號: AXIO Observer Z1m,作品描述:通過TECHMETI Norma6015,通過金相制樣、蝕刻后拍照得到作品原圖,在電子束的作用下,焊點處的合金熔化。
由于焊點內外的冷卻速度不同而造成合金組織產生類似人,也宛如星空一般復雜、璀璨,最終經過Photoshop編輯得到最終作品,該作品典型的說明了電子束焊接對于鋯合金三區的組織所,同時也表達了金相人眼中的微觀世界也可以是如此絢爛,微無不至,【專家點評】作品拍攝效果獨特。
畫面美觀、壯觀,充分展現了微觀世界的美麗,作品描述詳細,照片清晰,且將不同分層組織都很好地表征了出來。
配合后期處理,畫風立變,令人拍案叫絕,學術價值豐富,對于理解電子束焊接后的鋯合金組織大有裨益,作品描述豐富,既有理性的金相分析,也有畫龍點睛式的點評。
令人印象深刻,為不可多得的金相佳品,有一定藝術性,但渲染過多,很難一下抓住圖片重點,圖片處理過多,圖片整體效果較好。
不過后期處理占的比重過于突出,你的眼睛里藏著神奇的未來,入圍獎,【20牛剛】材料:高強度耐腐蝕彈簧鋼,儀器:Qutanta FEG 450熱場發射環境掃,作品描述:這是腐蝕初期的腐蝕產物形貌,它就像在婚禮舉行時刻,丈夫給妻子的左手帶上那一刻充滿愛意的戒指。
【專家點評】愛的戒指,圖片拍攝效果很好,作者具想象力,未描述腐蝕產物形貌與應用的關系,圖片立體感強。
畫面清晰,美觀度較好,學術性好,作品描述較好,圖片不能充分反映作者描述的意思,猶如婚戒手上戴,枯燥試驗和生活詩意結合,非常完美。
想象的意境,讓人萌生愛意,美感略顯不足,視覺上并無作品介紹的感覺,反而“骨感”度太高,【19曾偉傳】材料介紹:409不銹鋼板材,儀器: ZEISS Axio Vert.A1,作品描述:409不銹鋼為鐵素體型不銹鋼。
在做晶粒度檢查時,制樣拋光過程中試樣檢查面未清洗干凈,使檢查面上局部留下了拋光時的痕跡,隨后經硫酸銅、鹽酸、無水乙醇混合溶液腐蝕后,驚奇的發現拋光時留下的痕跡與晶粒及晶界和諧的組成了,經修圖后神情更加形象,仿佛大熊貓在聞聞這竹子真是清香,簡直萌萌噠。
【專家點評】圖片拍攝效果獨特,作品描述詳盡,但金相圖片的應用性不強,409不銹鋼的金相原本樸素無奇,經腐蝕后,妙手偶得熊貓吃竹情景,畫面感強,美觀性好。
學術性一般,作品描述清楚,語言生動,組織較清晰,但熊貓眼睛部位修圖過大,且作者描述的吃竹子有些勉強,也可以說是形似兔子。
更像兔子啃蘿卜,作品雖然很萌,但脫離了金相照片所追求的技術內涵,僅僅考慮了圖片“美”的效果,本人認為此類照片,除偶然獲得外。
完全可通過精細設計獲得,這樣也就失去了金相照片的本質內涵,很形象,很有趣,作者童心“泛濫”,創新思想的產生就是要有幼兒期的無所知、無所畏。
天馬行空,【18由建行】飽和苦味酸溶液+洗滌劑在試樣表面冷卻,猶如水中飄逸的水草,儀器:4XC金相顯微鏡,ZG35CrMO,調質狀態。
用腐蝕劑腐蝕晶粒度時所拍,【專家點評】圖片拍攝效果獨特,作品描述未分析組織與鋼材性能的關系,圖片風格飄逸,唯美的冷色調,纖毫畢現,猶如山水潑墨,美觀性好。
學術性較好,作品描述一般,畫面立體感較強,但水草似乎是苦味酸和洗滌劑的結晶體,非鋼材本身晶粒組織,猶如水草水中飄。
作品具有很強和美感和新穎性,但不夠精細,樣品表面有多條劃痕,影響了整體效果,從金相技術性考慮,難度不大。
金相圖很形象,但美感略顯不足,原圖有很高美感,如果有配色的圖片感覺會更美,【13趙澤良】材料:CoCrPt-TiO2-SiO,儀器:JEOL 6490 SEM,二次電子相,x500倍。
簡介:CoCrPt-TiO2-SiO2為添加了氧化,其濺射靶材為粉末冶金方法制備,在磁控濺射過程中部分靶材材料會隨磁力線返回到靶材的,本圖顯示部位為靶材邊緣,其總體成分與靶材配比相當,由于各成分的比重相差懸殊。
沉積到靶材會形成分層,其中襯度越亮的材料比重最大通常為富鉑層,顏色最深為氧化物層,該二次電子相顯微結構圖里展現出一幅惟妙惟肖的中國山,有山有石,有林有木,微觀世界與山水藝術并無二致,令人嘆為觀止。
【專家點評】頗具中國風的金相圖片讓人眼前一亮,金相圖制作精細,唯未描述分層對該種磁性儲能材料性能或應用的影響,美觀度高,令人過目難忘,沉積分層界面清晰,對于分析磁控濺射靶材沉積物形貌及成分分布有幫助,具有一定學術價值。
作品描述貼合畫面,點評恰到好處,是一個好的金相作品,層次感強,有意境,可進一步顏色渲染,猶如群山,能給圖片取個名稱嗎。
的確像一副中國山水畫,有山有石,錯落有致,一幅充滿想象的水墨畫,【1靜永娟】材料介紹:Ti6Al4V 合金釬焊接頭,基體材料:(α+β)雙態鍛造組織Ti6Al4V合金,釬料:自主設計成分并申請國防專利的鈦基釬料。
設備介紹:采用電子背散射衍射(Electron B,簡稱EBSD) 技術對釬焊接頭進行界面組織分析,設備為掃描電子顯微鏡,JEOLJXA 8200,作品描述:主要反映了鈦合金釬焊接頭織構和基體織構現,照片中微觀組織包括兩部分:基體組織和界面組織,界面位于圖片中心,寬度約為200um。
基體位于界面兩側,界面組織為完全魏氏體組織、界面組織均勻并晶粒尺寸細,界面晶粒晶體結構包括HCP 和BCC兩種,其中HCP 結構的晶粒體積分數為93%,照片尤其反映了釬焊界面織構現象,如圖中位于界面連續存在的綠色晶粒,其取向為[110](BCC)即[10-20](HC。
[10-20](HCP)為密排六方晶體的軟取向,有利于緩解靜載荷、特別是循環載荷下界面微區內力的傳,抑制接頭脆斷,提高接頭強度和疲勞壽命,測試證明具備該組織特征的接頭其靜力下強度與基體等強,基體組織(Ti6Al4V 合金鍛件)經釬焊后未發生,保持(α+β)雙態組織形貌。
照片同時反映了目前已滿足工程應用要求的Ti6Al4,如圖片右側紅色區域,此織構為[001](bcc),織構尺度為200 X400 um,該發現有力解釋了基體材料在材料復驗時出現的力學性能,【專家點評】該作品圖片大方、美觀,作品描述清晰。
組織分析有理有據,更為科學的評價了該材料,也為合理的使用該材料提供了可靠數據,EBSD圖片清晰,分辨率高,美觀度較好。
通過EBSD實驗分析了鈦合金釬焊接頭織構和基體織構,對于理解該接頭的力學性能有著較大的學術價值,作品描述清楚,但過于學術化,缺少更多的藝術價值。
科學性較強,畫面較立體,但藝術性需進一步挖掘,猶如漂亮的毛毯,圖片技術解釋很清楚,圖片很漂亮,有看萬花筒的意境,很大的想象空間。
【9張雪巍】材料介紹:SiC增韌纖維,儀器設備型號:TESCANVega3鎢燈絲掃描電鏡,作品描述:在掃描電鏡二次電子下觀察SiC纖維表面沉,觀察到氣相沉積法形成SiC小球生長在纖維表面,形成了與基體緊密結合的SiC小球,如雨后沾露的春筍,清麗瑩潤。
暗育生機,【專家點評】作品拍攝精心細致,將SiC小球充分的展現給觀者,若簡要介紹與基體緊密結合的SiC小球的作用更為佳,圖片清晰,美觀度較好,立體感強,畫面生動。
學術性一般,作品描述活潑,很好地將SEM照片形貌與大自然現象對照,增加了藝術性,立意較好,但如能顯示更多的小球生長,則美觀性會更好。
猶如雨后春筍,有意思的圖,與雨后沾露的春筍相比,還不夠像,圖片干凈。
很多時候簡單的也許才是最美的,【15毛虎】作品名稱:腳踏實地,儀器名稱:透射電子顯微鏡(TEM)明場像,作品介紹:熔煉得到的Ti3Sn微觀組織形貌,外形酷似一個大腳印和一階梯。
預示著科【專家點評】腳印的科研道理,若稍加分析組織與性能或該材料的應用會更加完善,TEM照片清晰,成像質量較好,具有很好的學術價值,作品描述尤為精彩,提升了整個作品的立意,兩張圖才能表達一個意思。
缺乏一定的融合性,一步一臺階,科研確是如此,“階梯”貌似是孿晶,如能將“腳步”的信息做詳細的介紹就更好了。
寓意不錯,但美觀度有所欠缺,— END —,【2吳錢芝,孫中文】怒放的生命,沒有一種奇跡稱為不朽,沒有一種生命稱為傳奇,它是龜裂大地母親孕育出來的希望。
然而它并沒有“颯颯西風滿院栽”的壯闊,亦沒有“不隨黃葉舞秋風”的隨遇而安,似乎在她的世界里沒有四時之景和陰晴冷暖,在龜裂母親的孕育下她只知道自己是以為沒有時間和空間,掩卷沉思,這樣的生命曾經在我們漠然的冷視中掙扎。
又在生命與生命的交融中被喚醒良知,她的可貴,不禁貴于在世的存在,更在于生命能喚醒人性,怒放另一孤注生命的那一團火,在她的世界里只有拼命地活下去。
又因為只有她的存在才能體現出怒放Co(OH)2是生,曾幾何時,這不正是我們這些浮躁之人所需要的么,因其特殊的空間層狀結構,從而具備良好的氧化還原性和突出的電容性能并且其資源,環境友好,是近年來人們研究較多的對象,成為有望替代貴金屬氧化物RuO2的電極材料。
Co(OH)2其比電容理論數值≥2600F/g不同,圖中的花瓣狀Co(OH)2測試其比電容,電流密度為5mA/s時,其比電容為372.7F/g,而電流密度10mA/s時,比電容為310.6 F/g,【專家點評】圖片拍攝效果好,作品描述角度新穎。
新型的電極材料為生產生活帶來便利,SEM照片清晰,畫面唯美,學術性較好,作品描述用心且貼切,能從中讀出力量。
升華了作品立意,印象深刻,主題鮮明,描述得當,藝術性較強。
圖片漂亮,創意很好,圖文匹配的很好,既能看到有趣的圖片,又能了解圖片后的故事,甚好,作品介紹比作品本身更美。
直接的視覺刺激(盛宴)也許會帶來更進一步的思索,【3胡名翔】看,逐日的大樹,材料介紹:被1M NaOH刻蝕后,PMMA從200nm SiO-2層的Si片上剝離,Si片表面留下的組織,儀器:OM。
作品描述:200nm的SiO2層從邊緣開始被腐蝕,逐步分叉,如同生長的大樹,上方中央的雜質顆粒,使刻蝕過程變得不同,最后襯底顯出紅暈,如同太陽的光輝。
明場下的照片,仿佛大樹正茁壯生長,仿佛受到了中間太陽的吸引,(圖片未經過后期處理)【專家點評】作品拍攝效果良好,未經處理已非常美觀,進行簡要的組織分析效果更佳,霞光萬道下,郁郁蔥蔥的大樹。
很有印象畫的風格,畫面唯美,SiO2層的腐蝕行為呈現獨特的形貌結構,不過層深應該是200mm,不是200nm,作品描述能夠反映金相形貌,想象力豐富。
色彩飽滿,層次分明,極具藝術性,如果是未經處理的照片,確實不錯,但是還有有點懷疑是不是原始圖。
金相圖中SiO2被腐蝕后形成的如樹木的圖像栩栩如生,襯底顯現的的如陽光普照的圖像也非常自然,顯微狀態下,太陽普照,生活無處不在,我們的研究工作是充實的,色彩斑斕的,【14王子豪】材料名稱:微米花狀硫化銅晶體。
儀器:日本電子JSM-7800F掃描電子顯微鏡,材料介紹:溶劑熱法合成六角形花狀硫化銅晶體,延長加熱時間并提高加熱溫度,使晶體的組裝速度加快且組裝時間延長,使得晶體組裝更加復雜且具有層次性,晶體的粒徑在10 μm 左右,形成的晶體表面片狀層非常致密,【專家點評】黑暗中綻放的藍色玫瑰。
別具一格,若稍加介紹微米花狀硫化銅晶體的應用價值會更為完善,SEM照片形貌清晰,修飾后的照片有“藍色妖姬”之美,學術性較好,作品描述較為清晰直白。
有一定觀賞性,但文字描述可加強,猶如漂亮的花朵,這一類圖片技術難度較少,形象,有趣。
逼真,實驗過程精心設計,創造出精美絕倫的花朵,工作的充實給生活帶來美的享受,他或她收到這樣的禮物會有怎樣的驚喜呢,【11王燦】Q235熱浸鍍鋅試樣鐵鋅過渡層的彩色金。
材料為Q235熱浸鍍鋅的試樣,彩色金相的使用時鐵鋅過渡層的相染上了不同的顏色,區分度明顯且相當美觀,使用的設備是ZEISS Primotech金相顯微,【專家點評】作品很好的展現出熱鍍鋅過渡層的美觀的金。
若稍加描述組織與性能的關系更佳,金相照片質量好,很有立體感地體現了鐵鋅不同層的組織,學術性較好,作品描述較為清晰。
圖片質量較高,但如能充分聯想,輔以藝術性描述,效果會更好,圖片描述挖掘不夠。
樣品邊緣劃痕較多,沒有給出圖片主題,有遠處看山川的意境,材料之美不僅體現在宏觀,也表現在其微觀組織,為了讓更多材料人欣賞到美輪美奐的材料組織,培養探索微觀世界的興趣。
提高儀器使用水平與藝術鑒賞能力,材料科學網繼成功舉辦三屆金相大賽后,特此舉辦第四屆材料微結構大賽,歡迎投稿、合作等,更有專家點評、好禮相送,【6王英姿 】水熱法制備氧化鋅納米棒。
自組裝成花狀三維結構,該結構性能穩定,比表面積較大,拍攝儀器:掃描電子顯微鏡,型號:QUANTA FEG 250 熱場發射。
【專家點評】圖片拍攝效果好,充分顯現出三維結構圖,若稍加介紹應用會更完善,氧化鋅納米棒呈花狀結構,畫面美麗,學術性較好,作品描述樸實。
可進一步渲染,漂亮之花,圖片花形很美,拍攝質量一般,參賽作品中花裝作品多為粉體材料,審美角度較21號和27號(注:指投票標號)作品略差,【4邢嘯泉、王秋琳】SEM拍攝。
此為化學水浴法制備的CdS薄膜,并在薄膜表面生長出CdS花狀結構,應用于薄膜太陽能電池的緩沖層,碧水瑤花:絲絲,潺潺。
芬芳,情懷,碧水凝,小暈開,你輕輕走過,留我在你懷抱肆意,我驕傲綻放。
任你在我心間流淌,【專家點評】碧水瑤花,科研中收獲的美麗,圖片拍攝效果好,作品描述完善,畫面清新。
猶如水中之花,大自然是最美的造物主,才能于宏觀微觀中得到如此美好的圖景,學術性較好,作品描述尤為出彩。
才氣橫溢,有詩人之風,美觀性強,渲染到位,描述有意境,更像水中漂浮的花。
后期處理效果很好,形象,有趣,確實如一朵剛剛開放的花朵,花形獨特,花瓣薄如蟬翼。
是花仙子絢麗的衣衫,令人心曠神怡。
金屬增材制造過程中的缺陷(二)
1.5固態裂紋,HIP消除孔隙的主要機制有四種:塑性流動、冪律蠕變,總之,所有的機制最終導致一個致密的組件,然而。
孔隙消除的速率根據所選機制而不同,塑性流動往往隨孔隙效應的變化而變化,其中孔隙率和流動應力呈反比關系,當靜壓超過材料在HIP溫度下的屈服點時,孔隙收縮,從而允許微觀尺度上的局部塑性流動,冪律蠕變機制交替使用原子和空位的擴散和轉移。
以及從固定位錯到固定位錯的轉移,固定位錯可以用來爬過障礙物并穿過晶格,Coble和Nabarro–Herring蠕變機制,因此主要發生在致密化的后期,表面能是與擴散收縮相關的主要驅動力,原子到孔表面的移動和從孔表面進入主體的空位停止了致。
Coble蠕變通過晶界轉變原子/空位運動,而Nabarro–Herring蠕變在晶格內擴散原,抗蠕變材料不具備基于后一種機制進行去除孔隙的能力,另一方面,SAC發生在沉淀強化鎳基合金的熱影響區(HAZ)的。
同時應用于焊縫金屬的局部應變和時效條件引發了這種缺,Inconel718是一種常用于AM修復應用的沉淀,由于鈦和鋁成分減少導致γ’沉淀速率較慢,因此它具有抗SAC的能力,最小延展性高的材料最容易受到SAC的影響,表面連接的孔隙度既可以代表一種設計特征。
類似于AM骨骼結構的支架,也可以代表先前蒸汽的缺陷,這些缺陷在材料運輸過程中以氣泡形式重新出現但在關閉,表面孔隙度被認為對于需要與其他材料形成牢固結合的應,如用于醫療植入物的材料,然而。
無法通過HIP后處理去除的不良表面連接孔隙會導致表,圖7顯示了表面連接孔隙度的一個示例,這是經過DED處理的17-4PH不銹鋼的顯微照片,在這個17-4PHAM組件中也發現了缺乏融合和氣孔,3.4 熱過程監測方法,▲圖8 兩個已被燒結并開始形成頸區的粒子的示意圖,文章來源:M,C。
Brennan,J,S,Keist & T,A,Palmer,Journal of Materials Engi,Defects in Metal Additive。
volume 30,pages 4808–4818 (2021),固態裂紋源于各種可焊接金屬的連續加熱和冷卻,被確定為五種類型之一:,江蘇激光聯盟導讀:,江蘇激光聯盟陳長軍原創作品。
歡迎轉發和轉載,轉載請注明來源,?層狀開裂(分層),第二排:GTA焊接鋁合金6082的時候,采用傳熱和流體模型進行模擬,得到的熔化區的實際形狀和模擬的形狀的對比圖(右圖)。
后處理機械加工可以去除任何有害的特征,如表面連接的孔隙、由未熔化的粉末或激光痕跡造成的過,另外,表面處理用于獲得那些可能在后加工加工過程中被消除或,后處理技術包括振動碗磨損、熱切割機加工、光學或手工,?應變時效開裂(SAC)。
2.2 粘結劑燒毀不當,2.1 燒結孔徑,金屬增材制造已經引起了工業和研究人員的注意,他們都在尋求充分利用這種工藝提供的設計機遇和獨特的,然而。
雖然新的進步帶來了更好的性能和復雜的設計特征,但增材制造工藝的復雜性仍是有待解決的挑戰,在某些情況下,雜質可以增強機械性能、強度和延展性,然而,在其他情況下,它們會導致沉積結構的耐腐蝕性和致密度降低。
送粉DED、送絲DED和PBF增材制造工藝都能夠產,由于過量的不溶元素,如碳、氧、氮、氫和氯,雜質最常存在于材料的合金元素中,如果在加工前或加工過程中暴露于有害環境,氧等雜質可能與合金元素形成氧化物并污染加工所需的原,由于原料的表面積較大。
增加了暴露于污染的可能性,因此粉末AM可能會出現更高程度的由雜質產生的孔隙,此外,較低的能量輸入導致更小的晶粒和更多的晶界,很可能會沿晶界經歷更多的雜質成核區域,從而降低耐腐蝕性,基于熔合的缺陷仍然是增材制造組件中反復出現的問題,雖然大多數缺陷可以通過無損檢測技術檢測到。
并通過后處理HIP來消除,但在多個加工腔中加工同一種合金仍需達到一致性,根據其尺寸或與部件表面的連接性無法消除的缺陷應予以,因此,了解在每個工藝中形成的缺陷類型,它們的形成機制。
影響它們形成的工藝參數,以及在處理過程中要避免的雜質類型,這有可能提高增材制造處理的穩定性,?銅污染開裂(CCC)等,本文為金屬增材制造過程中的缺陷方面的綜述,本文為第二部分。
1.7 表面連接孔隙度,3,缺陷消除策略,3.6 超聲波過程監測方法,▲圖 12 第一排:模擬的溫度場和速度場(材料為鋁,金屬AM加工缺乏穩定性,這是由于其復雜性和對形成性能降低缺陷的易形成特性造,利用X射線計算機斷層掃描檢測缺陷和通過HIP后處理。
盡管如此,金屬AM的后處理和檢測既昂貴又耗時,限制了AM技術在關鍵組件上的廣泛使用,因此,從非原位檢測技術中產生的缺陷原位檢測方法最近被集成,以節省后處理的金錢和時間,為了實現無缺陷的零件,建立了一個可降解產品的瞬態擴散和臨界加熱方程。
一些研究已經解釋了粘合劑的去除、密度梯度和由此產生,隨著孔隙度的增加,粘結劑去除動力學表現出增強的行為,整個粘結劑去除過程由兩個競爭過程主導:遷移和蒸發,在去除過程的某些區域,低密度液相變得不連續,熔融粘結劑/空氣界面侵入。
在其他情況下,粘結劑蒸發并擴散到低密度區域周圍的空氣中,而毛細力差繼續將粘結劑吸入高密度區域,相比之下,再熱裂紋與PWHT和應力消除處理相關,通常用于緩和馬氏體結構并降低殘余應力。
雖然在建成的AM結構中可能不會立即出現再熱裂紋,但任何后熱處理都可能使零件受到這種情況的影響,由于熔體中含有二次碳化物形成元素(鉻、鉬、釩),低合金鋼通常會出現這種類型的裂紋,此外,經歷強烈沉淀反應的材料容易發生這種類型的固態裂化,可以通過控制成分、焊接條件、殘余應力、應力松弛、應,后兩種固態開裂特性。
層狀開裂和CCC,尚未在AM工藝中得到廣泛探索,然而,這兩種裂紋都在熱影響區中被觀察到,并顯示出對機械性能的不利影響,當硫和氧被困在凝固材料中并與其他合金結合時,層狀裂紋主要發生在普通碳鋼或低合金鋼中。
導致金屬間雜質,相比之下,CCC是在鋼和鈷基合金中觀察到的液態金屬脆化的結果,?延展性浸裂(DDC),▲圖7 定向能量沉積處理的17-4PH不銹鋼表明缺,1.6 雜質,▲圖10 金屬壓實和孔隙去除步驟的孔隙結構示意圖,(1)脫脂過程中形成孔隙(2)粘結劑擴散到內孔/粘。
3.3 傳感器技術,超聲波技術包括接觸和非接觸方法,通過材料產生脈沖波,機械能被吸收或反射,然后被接收器檢測,并轉換成電子信號,檢測到的信號包括廣泛的地下特征和地面信息(見圖11。
信號信息的變化可能部分是由于密度和幾何結構的差異導,這些差異表明結構部件存在缺陷,以前的超聲波研究已經通過建模和經驗方法揭示了獨特金,大多數情況下,增材制造中的后處理加工從去除支撐材料開始。
在許多情況下,從用于熔合沉積的基板中去除組件,在某些情況下,可使用加壓氣體噴嘴或可溶性液體沖洗來去除支撐材料,而在其他情況下,需要使用研磨鋸或激光微加工系統等工具來去除多余的材。
去除支架后,AM沉積物通常需要使用金屬合金專用的銑削或研磨工具,有些材料,特別是鈦合金,普遍認為更難加工,由于其導熱系數低、化學反應性高,在大多數切削工具中很難加工,這些特性通常導致刀具壽命縮短和表面光潔度差。
3.1工藝過程后的機械加工/表面處理,在Ts和0.5Ts之間的溫度下,銅、鋁、鎳、鈦和奧氏體不銹鋼合金的延展性急劇下降時,這種延展性的降低可以基于凝固范圍和最小誘導力的知識,雖然雜質對于加工材料來說并不總是理想的。
但雜質分離并不表明有任何不利影響,因為邊界清理對這種類型的固態裂紋不起作用,事實上,DDC總是沿晶界遷移的晶間發生,雖然影響DDC的機制已被廣泛討論,但影響DDC在熔融金屬中的因素包括大角度晶界、溫度,▲圖9 Coble提出的兩種幾何模型:(a)中間階。
3.2 熱等靜壓(HIP)后處理,? 再加熱和焊后熱處理(PWHT)開裂,▲圖11 SLM制造過程中具有空間分辨率的聲探測,去除粘結劑是粉末金屬工業中最關鍵的步驟之一,缺陷可能是由于脫脂不足而產生的,例如膨脹、起泡、表面開裂和較大的內部空隙,粘結劑燒盡取決于生坯的內部結構,并有導致結構變化的趨勢。
其中動力學決定了去除過程,粘結劑的分布受毛細力支配,毛細力取決于熔融粘結劑的物理性質和揮發性產品的去除,用于粘結劑燃燒的常用技術包括熱、溶劑和催化,一般而言,熱脫脂是一種低效的工藝,因為模具部件的芯部會產生過量的蒸汽壓,受過程溫度升高的影響。
會導致缺陷的形成,或者,溶劑技術保持低溫以最大限度地減少缺陷、變形和脫脂時,通過將粘結劑修改為具有更高熔點的粘合劑,可以改善燃燒動力學,然而。
氣相傳輸、液體擴散性和飽和溶解度也應該被認識到,粘合劑去除最關鍵的部分是在低溫度狀態下燒盡低分子量,初始階段由低濃度的孔隙組成,這對粉末壓塊提出了挑戰,并可能導致嚴重的損壞,燒毀過程失敗的標準是樣品內降解產物的蒸氣壓升至10,隨后氣泡成核和生長。
此過程中的孔隙源自壓塊表面,并在脫脂過程中擴散到結構內部(圖10,步驟1),粘結劑擴散到內孔/粘結劑界面先于粘結劑蒸發,氣體通過孔隙傳輸到壓塊表面,然后被氮氣處理氣流沖走,粉末處理、原料生產和加工環境應按照必要的化學控制標,在惰性環境中加工或在加工過程中使用保護氣體(如氬氣。
3.7 設計策略,2,固態/燒結過程中的缺陷類型,如果缺陷未被去除,則由PBF和DED處理的AM金屬部件中存在的缺陷則,雖然有些應用不需要過多的后處理,但關鍵應用需要大量的后處理加工、表面處理和HIP后。
以消除對沉積狀態有害的缺陷,補償缺陷形成的另一種方法是設計相應的結構以限制在A,在選擇性激光燒結中,激光束照射均勻地散布在前一層的每一層的粉末上,并將粉末顆粒融合到密度高(>90%)。
從而形成組件,由此產生的溫度梯度導致表面上的顆粒聚結比底層更快,因此,幾百微米大小的氣泡因其大體積和快速的凝固時間而被困,已經開發了幾種基于傳質和流體動力學的模型來預測氣泡。
減小顆粒尺徑會增加燒結和致密化發生的速度,在金屬合金基質中選擇快速擴散的合金元素或保護氣體也,熱等靜壓后處理是一項長期確立的技術,用于根據熱處理過程中發生的傳熱和相變的特性,對粉末以及鑄造、燒結和現在的AM產品進行致密化和固,HIP工藝將高等靜壓(100至200MPa。
或15至29ksi)氣體(通常為氬氣)施加到致密的,溫度低于固相線,但足以使塑性流動最大化,以增強原子/空位擴散,從而愈合內部孔隙。
孔隙最初會隨著塑性流動而收縮,然后通過擴散機制而收縮,HIP技術的目標包括減少空隙、總生產成本、分散性能,當截留氣體的平衡壓力與外加壓力相等時,熱機械過程使充滿氣體的內部孔隙坍塌,理想的孔隙形狀為球形,以確保均衡壓力布滿于整個孔隙區域,然而。
在某些情況下,后續熱處理會導致孔隙再生,氬、氮和氦等不溶性氣體通常用于金屬部件的加工環境,每種固態裂紋之間的偏差由裂紋形成的機制和最先發生的,AM部件的表面光潔度由應用程序決定,在大多數PBF加工零件中。
對于某些不存在過度摩擦的場合,允許遠離關鍵特征的已建成加工表面,設計公差用于計算需要對零件表面進行機加工或修整的表,一般來說,目前還沒有針對AM金屬的標準機加工或表面處理程序,其實,它們取決于材料和應用。
第三排及其以下,為模擬的不同條件下的結果,光學測量設備,如使用電荷耦合器件的高速攝像機,互補的金屬氧化物半導體探測器和光學發射光譜儀(OE。
這些先前已集成用于監測現場過程,光學技術通常用于收集關于構建層表面的信息,例如表面粗糙度、堆積區域或未熔化粉末引起的缺陷,這些基于光收集的裝置能夠監測熔池的演變,盡管其檢測能力不能提供建造過程中可能形成的內部幾何,可在近紅外區域操作的高速攝像機的廣泛可用性和廉價性,OES等技術長期以來一直用于了解激光材料加工過程中,包括測量與焊接缺陷對應的鐵、鉻和鎂蒸汽的激發溫度。
最近,OES已被應用到增材制造工藝中,用于識別組件內的未熔合缺陷,同時也顯示出利用等離子體羽流發射信號識別硬度、表面,光學技術已經成功地在構建過程中捕獲了每一層的表面特,盡管這些方法仍然面臨與捕獲時間和分辨率相關的圖像處。
使用光學技術進行原位檢測的主要挑戰之一是無法實現閉,熱技術收集輻照表面的溫度分布,以幫助預測可能存在缺陷的熔合程度較低的區域,熱無損檢測(NDE)技術,包括紅外熱成像儀和測溫儀。
已經在PBF和DED室中尋求集成,并收集沉積過程中的溫度梯度,紅外攝像機為PBF提供了二維表面積的高時空信息,同時對DED過程的能量測量進行了評估,另外,通過高溫測量法收集離散溫度測量值,收集的數據點用于評估熱剖面的變化。
以及DED過程中粉末進料速率和功率的變化,由于兩種AM工藝的檢測深度有限,熱測量仍然缺乏有價值的內部缺陷和熱演化信息,發射率、運動模糊和反射測量的不確定性導致信息變得不,盡管如此,高溫測量等熱技術已與高速攝像機相結合,以監控建造過程,可通過監測逐層過程的輻照度來描述整個結構的凝固和熱。
孔隙在中間和最終燒結階段開始形成,最初,孔隙沿三個晶邊形成相互連接的通道(圖9),隨著燒結過程的進行,孔隙通道斷開。
當二面角超過60°和不均勻收縮時形成孤立的孔隙,Coble提出了圖9中所示的兩種幾何模型——通道孔,粒子之間包圍的封閉孔取決于相鄰粒子的數量,4,當前的知識缺陷,2,3 缺陷消除策略。
一些研究強調了使用各種非接觸熱、光學和超聲技術作為,由于其友好的用戶界面、有限的表面粗糙度影響以及收集,熱技術和光學技術比其對應的超聲波技術得到了更廣泛的,相反,超聲波研究將這些視為需要克服的挑戰。
這些無損評估(NDE)方法(熱、光學和超聲波)的潛,因此,繼續尋求擴大其增長的機會,燒結是一種成熟的熱處理工藝,可將金屬或陶瓷粉末轉化為具有更高機械強度的材料,但在大多數情況下,會產生殘余孔隙,固態燒結的步驟包括固態原子擴散、再結晶和晶粒生長。
而傳質涉及六種不同的機制,包括表面擴散、蒸發冷凝、晶界擴散、晶格擴散、粘性流,燒結的主要方式是基于相鄰顆粒之間形成的冶金鍵來實現,冶金結合顆粒之間形成的橋稱為頸部(圖8),參考資料:,2.Origin of grain orienta,Acta Materialia,Volume 115。
15 August 2016,Pages 123-131,https://doi.org/10.1016/j,3.5 光學過程監測方法,金屬增材制造參數的開發通常要經過一系列的步驟,以獲取新合金對不同工藝參數的響應情況的更多信息,這些參數是基于之前對其他合金實施的一系列條件,雖然在大多數情況下。
理想的是產生沒有孔隙的結構,但在參數開發階段,特別是在嘗試實現一個新的檢測工具時,嘗試在構建中創建一致的缺陷形成是很重要的,以往的原位傳感系統研究有不同的過程參數,如掃描間距、粉末流動、熱輸入、切片策略、計算機輔助。
以了解是哪些參數或參數組合影響了缺陷的一致形成,列出的參數有效地改變了相鄰掃描道次的重疊率,進入熔池的質量流量,合金受熱的數量和時間,以及結構的內部設計,研究原位傳感技術的研究人員通過使用現有的合格的非原,即新技術。
然后在原位確定新技術的有效性,從而創建一致的缺陷來驗證他們的新技術,此外,需要多孔結構的應用,特別是金屬泡沫或醫療應用所需的應用,必須實現CAD和工藝參數設計,以實現一致的結果。
關于NS336耐蝕合金材質成分介紹收藏!20張精美的材料微觀組織照片!的內容就介紹到這里!