Nature子刊：制造方位角和后处理对增材制造316L腐蚀性能和机械新功能的影响 _机械

文章图片

文章图片

本文针对制造方位角和后处理对增材制造316L腐蚀性能和机械新功能的影响的研究。
摘要：增材制造的奥氏体不锈钢与锻制不锈钢相比，表现出许多微观结构和形态差异，这将影响金属的耐腐蚀性。粉末床熔合(PBF)不锈钢零件打印时的表面粗糙度特征是这些形态差异之一，增加了零件对局部腐蚀的敏感性。本研究通过实验测定了PBF 316L在6种表面加工状态下的平均表面粗糙度和击穿电位(Eb):打印状态、碳化硅纸研磨状态、研磨介质滚磨抛光状态、电抛光状态、化学钝化状态以及轮廓/重熔扫描策略的应用。一般情况下，表面平均粗糙度越小， Eb越大。最光滑的表面处理，即研磨和电抛光条件，导致Eb接近材料极限(~+1.0 VAg/AgCl) ，而所有其他表面处理均表现出明显较低的Eb (~+0.3 VAg/AgCl) 。构建角度也显示出对表面粗糙度的影响，与构建方向成大角度的表面产生较大的粗糙度值，因此Eb较低。
简介
大多数对粉末基增材制造(AM)金属部件腐蚀行为的研究旨在将AM部件与锻件进行比较，重点关注如何从AM金属中发现的非典型微观结构特征和加工缺陷中增加局部腐蚀起始的敏感性。 Sander等人最近的一篇综述总结了其中一些特征如何比其他特征更容易引发局部腐蚀，以及与变形对应物的关系。例如，内部气孔是一种常见的加工缺陷，已经得到了极大的关注，并被一些作者证明是氯化物溶液中腐蚀起始的优先位置。 Schaller等人和Melia等人的经验表明，对于粉末基AM奥氏体不锈钢，腐蚀优先发生在缺乏融合孔的地方，导致击穿电位(Eb)与不含该孔隙的区域相比降低。已经研究的微观结构特征和加工缺陷的其他几个例子是;纳米级氧化物/夹杂物，溶质偏析(即细胞边界，熔池边界) ，纹理和晶粒特征，残余应力，表面粗糙度和孔隙率。
基于粉末的AM工艺的另一个结果是高表面粗糙度，这是AM部件可靠性的主要问题，并且在其对腐蚀的影响方面很少受到关注。目前，上述大多数腐蚀研究都是在地面条件下(平面磨削)调查样品，很少涉及打印时AM表面如何影响腐蚀行为。 Cabrini等人的研究表明，在0.6 M NaCl溶液中，与抛光表面相比， 625镍合金打印表面的耐腐蚀性和裂缝潜力有所降低。抛光后的AM零件的耐腐蚀性得到了改善，这是因为表面孔隙率减少了，这是裂缝腐蚀的场所，而且抛光减少了不良的被动氧化膜。
类似的研究研究了表面粗糙度对不锈钢点蚀行为的影响，主要是通过改变抛光粒度来改变粗糙度。这些粗糙度/腐蚀研究的共识是，粗糙度值越大，亚稳点蚀的频率越高，这源于粗糙表面上更多非均匀的坑起爆点(非金属夹杂物、高纵横比表面特征等) 。与地面或加工表面相比， AM零件表面的大粗糙度、高展弦比和曲折特征将加剧凹坑起爆频率效应。此外，与没有这些凸起的光滑表面相比，裂缝状/结节状特征底部的腐蚀性溶液化学物质的发展将增加凹坑稳定和扩展的可能性。
由粉末AM技术制造的所有金属零件普遍具有的扭曲表面粗糙度已被证明会增加对机械和环境压力的敏感性，并有可能过早失效。 Bagehorn等人展示了钛合金对机械应力的敏感性，其中与打印时AM表面相关的大粗糙度导致与具有加工表面的AM样品相比疲劳寿命降低。对于粉末床融合(PBF)技术，这些尖锐的、高展径比的结节状特征是由靠近构建层最外层边缘的粉末的部分熔化和粘附形成的，如图1所示，导致“附着”特征大致与所使用的粉末大小相同， PBF为10-45微米。部分熔化和粘附粉末的密度将取决于表面的角度，相对于较大角度和悬垂表面的构建板，通常表现出更多的部分熔化粉末粘附。这导致了粗糙度和弯曲度在构建方向/表面构建角度以及加工参数方面的差异。

Nature子刊：制造方位角和后处理对增材制造316L腐蚀性能和机械新功能的影响

推荐阅读

如何找寻自我

缝纫机调线器怎么安装平车方法如何

强组词强字组词

火笋鸡翅的做法（增肥食谱）

闺女生日快乐祝福语朋友圈

LV请来潮牌设计师做艺术总监，看中的是啥

老虎豆怎么做好吃老虎豆图片怎样弄来吃

暖气有流水声是什么原因

皮球是什么体

手机怎样开通QQ空间

男生发mua说明 mua是什么意思

手指盖凹陷怎么回事

对自己的生活失去掌控咋调整

小米10s怎么没有月亮模式

我想找个偏僻的地方搞养殖！有没有推荐的地方？

南京养老金认证上门服务怎么申请南京市养老金认证

如何评价猪场阉割猪？

最后一个字是豹的成语

泰山散酒怎么样

猫发情的声音(猫发情的叫声)