热老化对电熔增材16MND5钢组织和力学性能的影响

将电熔增材制造反应堆压力容器16MND5钢在450℃下时效至3 000 h,通过力学性能测试和组织观察,分析老化时间对其组织和力学性能的影响。研究结果表明:随着热老化时间的延长,试样的抗拉强度和屈服强度分别提高5 MPa和6 MPa,断后伸长率和断面收缩率保持不变;试样的裂纹稳定扩展能量W_(p1)降低,导致裂纹扩展能量W_p降低,从而使总的冲击能量W_t降低47 J;长时热老化前后组织依然为先共析铁素体和粒状贝氏体。

热处理参数对电熔增材材料EAM16MND5组织和力学性能的影响

从消除应力热处理循环次数、热处理保温温度、热处理保温时间和热处理类别4个因素考虑,研究了8种不同的热处理工艺条件下电熔增材制造材料EAM 16MND5强度、冲击韧性和微观组织的变化情况。材料内部应力对材料强度的影响较大,在消除应力后,不同的热处理循环次数、热处理温度对材料强度影响较小;模拟焊后热处理时间对材料强度影响较小,但是对冲击韧性的影响较大,且经过两次消应力热处理循环的材料冲击性能优于一次消应力热处理的材料;消应力热处理和模拟焊后热处理过程中,碳化物有向晶界扩散、并在晶界聚集的倾向。

电熔增材EAM336-F12低合金高强度钢焊接工艺

EAM336-F12是基于核电主蒸汽管道用ASMESA336Gr.F12锻件标准、采用电熔增材技术制造的新型材料,为掌握该材料的焊接工艺性能开展了相关研究。通过碳当量分析法分析该材料的淬硬倾向及冷裂纹敏感性,确定了焊前预热温度,并分别在焊态和焊后热处理态下对焊接接头进行拉伸、弯曲、冲击的力学性能试验,金相检验和化学分析试验。试验结果均满足ASMESA336Gr.F12要求,表明该材料具有良好的焊接性。

电熔增材制造技术简述

电熔增材制造是以电弧热、电阻热为复合热源,熔化金属丝材的增材制造技术,因其独有的技术特点成为大型金属构件增材制造的首选技术。简要介绍了电熔增材制造技术的原理和成形特点,分析了电熔增材材料的宏、微观组织特点和常规力学性能特点。基于电熔增材制造的技术特点,简述了针对大型金属构件制造的技术优势,并提出了其后续发展的关注点。

电熔增材制造EAM08CrMo钢性能研究

介绍了电熔增材制造技术(Electrical Additive Manufacturing,简称EAM)近净成形的原理和技术特点,并基于电熔增材制造的材料EAM08CrMo(EAM表示该材料的制造方式为电熔增材),初步开展了电熔增材制造材料的性能特点研究,为电熔增材制造技术的应用提供了技术支撑。通过对EAM08CrMo化学成分、微观组织结构、宏观力学性能的检测和分析,验证了电熔增材制造材料具有宏观性能均匀,无厚度效应和方向性;通过检测、分析EAM08CrMo材料热老化处理前、后的微观组织、宏观力学性能变化,得出热老化处理对该材料材料组织和冲击韧性影响较小,强度小幅降低。

电熔增材制造反应堆压力容器用16MND5钢的组织与力学性能

采用电熔增材制造技术打印了反应堆压力容器16MND5钢环件,并对其周向不同位置处的组织和性能进行了分析。结果表明:电熔增材制造反应堆压力容器16MND5钢环件的力学性能都满足RCC-M核电规范要求,强度和塑性均匀,没有明显尺寸效应,位错强化和弥散强化的综合作用使得材料的整体强度很高。周向3个位置的-20℃、0℃和20℃平均冲击吸收能量方差计算结果表明,在0℃时的平均冲击吸收能量没有明显的尺寸效应,而在-20℃和20℃时的平均冲击吸收能量有明显的尺寸效应,这与大尺寸铁素体或多边形状铁素体的存在,易成为裂纹扩展的通道有关。大量细小均匀分布的碳化物存在对冲击韧性有益,细晶强化作用显著提高材料的韧性,消除混晶则在现有的基础上进一步提升材料的冲击韧性。

电熔增材制造16MND5钢的低周疲劳特性

电熔增材是一种新型重型金属3D打印技术,使用该技术制造的16MND5钢是一种新型材料,对其低周疲劳特性进行系统研究,对推动该技术在核电压力容器上的应用具有重要的指导意义。对电熔增材制造16MND5钢进行了低周疲劳试验研究,试验温度为室温和350℃,采用轴向总应变控制方式,应变比R=-1,应变范围±0.2%~±0.8%。对试验数据进行拟合计算,获得电熔增材制造16MND5钢的应力-应变曲线、应变-寿命曲线和低周疲劳设计曲线等。采用扫描电子显微镜对疲劳试样断口进行了观察,结果显示电熔增材16MND5钢的低周疲劳断口存在多个裂纹源,裂纹扩展区为一系列相互平等的疲劳条带,扩展区同时存在着蠕变孔洞和二次小裂纹,最终断裂区属于韧性断裂。

Coating titanium on carbon steel by in-situ electrochemical reduction of solid TiO_2 layer

Ti coating on A3 steel was successfully prepared by direct electrochemical reduction of high-velocity oxy-fuel （HVOF） thermally sprayed and room-temperature dip-coating titanium dioxide coating on A3 steel in molten CaCl2 at 850 ℃. The interfacial microstructure and mutual diffusion between coating and steel substrate were investigated using scanning electron microscopy （SEM） and energy dispersive X-ray （EDX） spectroscopy. The results show that the precursory TiO2 coating prepared by HVOF has closer contact and better adhesion with the A3 steel substrate. After electrolysis, all of the electro-generated Ti coatings show intact contact with the substrates, regardless of the original contact situation between TiO2 layer and the steel substrate in the precursors. The inter-diffusion between the iron substrate and the reduced titanium takes place at the interface. The results demonstrate the possibility of the surface electrochemical metallurgy （SECM） is a promising surface engineering and additive manufacturing method.