上海交通大学彭立明教授 l 镁合金选区激光熔化增材创造技术研究现状与展望

</p><p> 镁合金是最轻的金属结构材料,具有密度低、比强度和比刚度高、阻尼减震性能好、物种降解性良好等优点。
</p><p>因此,采纳SLM技术制备镁合金具有主要的研究价值,
【千问解读】
选区激光熔化SLM增材创造技术由于其加工精度高、创造周期短、材料利用率高等优点,在制备高性能复杂金属构件方面具有广阔的应用前景。
镁合金是最轻的金属结构材料,具有密度低、比强度和比刚度高、阻尼减震性能好、物种降解性良好等优点。
因此,采纳SLM技术制备镁合金具有主要的研究价值,有望拓宽镁合金的应用范围。
上海交通大学彭立明教授团队在《金属学报》期刊发表的《镁合金选区激光熔化增材创造技术研究现状与展望》一文,针对镁合金SLM增材创造技术,详细介绍了镁合金粉末制备、SLM工艺参数、冶金缺陷、SLM态的显微组织和力学性能、后处理、镁合金专用SLM设备方面的研究发展,并展望了未来镁合金SLM研究的进展方向。
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/ 图文精选
选区激光熔化SLM创造GWZ1031K合金产生的蒸发烟尘和宏观裂纹
匙孔失稳形成气泡的具体过程
/ 总结与展望
本文综述了选区激光熔化增材创造技术创造镁合金的研究发展,详细总结了SLM工艺参数对成形缺陷、显微组织和力学性能的影响规律,阐述了各类冶金缺陷的产生机理及幸免方法,并总结了不同后处理方式对显微组织和力学性能的影响规律。
目前SLM创造镁合金的力学性能明显优于铸造合金,略低于挤压合金,但是SLM在制备大型复杂构件时具有得天独厚的优势,因此SLM创造镁合金构件时具有极大的工程应用潜力。
根据目前的国内外研究现状和进展趋势,未来的镁合金SLM研究需要对以下几方面重点突破。
1 SLM专用镁合金材料的研发
目前尚无通过验证的商业化SLM用镁合金粉体材料,镁合金粉体材料的标准化和商品化成为限制其SLM研究的重要障碍之一。
对于粉末的详细表征,包括化学成分尤其是O含量、形貌特征、粒径分布、流动性、空心粉、堆垛密度等,需要建立相应的标准和规范来评价镁合金粉末的质量。
目前镁合金的SLM研究重要针对传统的商业化铸造镁合金和高强度MgGd系镁稀土合金,这些合金成分都是针对慢速凝固过程开发设计的,而SLM过程独特的快速凝固非平衡超常冶金条件可能带来新的强化元素和强化相,,阐明新的强韧化机理,从而形成新一代SLM专用高性能镁合金材料。
2 SLM创造镁合金冶金缺陷控制
SLM创造镁合金的重要特点是剧烈的蒸发飞溅,大量的烟尘和对熔池的反冲压力会影响熔池的稳定熔化过程,足够的激光能量输入和有效的气体循环系统能够抑制蒸发飞溅的负面影响,从而实现稳定的成形质量。
通过调整工艺参数同时抑制气孔和未熔合缺陷并增大高致密度成形工艺区间窗口具有主要意义。
气孔缺陷不可能完全消除,需要通过同步辐射原位拉伸实验明确少量气孔缺陷对力学性能的影响程度。
SLM创造镁合金过程中容易累积非常大的热应力,从而形成热裂纹或者冷裂纹,需要明确开裂机制并从工艺参数和化学成分2个角度加以调控。
实现粉末制备→前处理→SLM成形→后处理的闭环控制可以有效幸免氧化物的形成。
Mg的蒸发飞溅必定会导致SLM态的化学成分偏离粉末,需明确工艺参数对化学成分变化的影响规律,从而可以根据最后所需的SLM态化学成分来倒推粉末成分和工艺参数,以及控制元素的选择性烧损来制备新材料或者成分梯度材料。
目前SLM创造镁合金冶金缺陷的控制重要通过大量实验来获得最佳工艺参数,缺少对激光与镁合金粉末相互作用的热力学和动力学过程的理解,需要结合数值模拟仿真方法来更好地理解和调控镁合金SLM创造过程,从而控制冶金缺陷和调控显微组织,还需要建立SLM创造镁合金工艺参数缺陷显微组织力学性能的大数据库,用机器学习的方法更有效地进行工艺参数优化和调控显微组织和力学性能。
此外,工艺参数会影响成形件的表面质量、尺寸精度以及成形过程的稳定性,有必要开发针对表面质量和尺寸精度的在线监测和智能化控制系统。
3 SLM态镁合金专用后处理制度的研发
目前还没有去应力退火处理对SLM态镁合金显微组织和力学性能的影响规律的报道,而后处理制度需针对SLM态独特的快速凝固细小非平衡组织而专门优化设计,从而幸免后处理过程中SLM态细小晶粒的显著粗化,SLM态镁合金经过后处理后强度和塑性都要得到改善。
需要设计一个镁合金成分使其SLM态组织为细小的单相αMg过饱和固溶体,SLM态只需简单的T5时效热处理同时可以消除残余应力就可析出大量的纳米级强化相,显著的细晶强化和析出强化效应使得SLMT5态合金具有优异的力学性能。
4 镁合金专用SLM设备的研发
镁合金专用SLM设备的研发需从以下2点考虑:抑制Mg的蒸发飞溅或者优化成形腔室内的循环气体的流场来及时去除蒸发烟尘以幸免残留在成形腔室内;通过提高基板加热温度> 200℃或者基板内部采纳隔热材料以及采纳激光二极管发射的强度均匀的成形光进行上加热来减小温度梯度、增加一束激光用于在线消除热应力、引入3D激光冲击喷丸等来减小热应力累积从而幸免变形开裂现象的产生。
5 SLM创造高强度高模量耐热镁基复合材料
SLM创造镁基复合材料的研究报道较少,SLM过程微小熔池的超常冶金条件有利于添加一些常规铸造工艺难以添加甚至无法添加的高模量或者耐热增强相,采纳球磨、干法或湿法包覆工艺都比较容易实现亚微米或者纳米级增强相的均匀分散,SLM过程熔池内部的Marangoni对流效应也会促进增强相的均匀分布,最后获得Mg基体加均匀分布高模量耐热增强相的镁基复合材料,需阐明镁基复合材料的强化机制、弹性模量提升机制和耐热机制,高模量和耐热对于航空航天、军工装备等领域的应用具有主要价值。
6 SLM创造镁合金的应用
目前SLM制备镁合金物种医用植入物的研究在动物实验阶段,尚未取得临床应用。
SLM制备航空航天、军工装备和轨道交通等领域的高性能复杂镁合金结构件还鲜有报道,制备实体零件的尺寸越大,变形开裂就越严重,需要加以重视。
未来航空航天等领域对构件的要求不再是均匀的化学成分、显微组织和力学性能,同一个构件不同部位可能需要不同的密度、强度、模量等,而SLM技术有利于实现常规铸造无法实现的功能梯度材料的创造。
通过优化材料成分、创造工艺、改进设备、降低成本等方面最后有望实现SLM创造镁合金的应用。
上海市仙霞高级中学是公办还是民办? 仙霞高级中学在长宁区排名
作为一所知名的中学,仙霞高级中学的性质直接影响到招生政策、学费水平等方面。
本文将围绕这一核心问题展开讨论,帮助读者更好地了解这所学校。
上海市仙霞高级中学创建于上世纪,是一所以高质量教学和良好声誉著称的学校。
该校位于上海市内,拥有优美的校园环境和丰富的课程设置,吸引了众多学生的关注。
作为公办学校,仙霞高级中学依托政府的支持,致力于为学生提供更好的学习条件和教育资源。
公办与民办的区别在了解仙霞高级中学的性质之前,首先要明确公办和民办学校的区别。
一般来说,公办学校由政府资助,学费相对较低,通常会有更多的政策支持。
而民办学校则是由个人或机构投资设立,学费一般较高,管理和运营模式也相对灵活。
因此,选择公办或民办学校常常会影响到学生的学习体验和家庭的经济负担。
仙霞高级中学的性质通过多方查证,可以确认,上海市仙霞高级中学是一所公办学校。
这意味着该校的资金主要来源于政府,学费也相对合理,适合更多的家庭选择。
公办学校通常还会享有更稳定的师资力量和更完善的教育设施,这也是许多家长愿意选择公办学校的原因之一。
作为公办学校,仙霞高级中学的招生政策通常遵循当地教育局的相关规定,招生名额、录取分数线等信息均会在每年的招生简章中公布。
家长和学生可以通过学校官方网站或者直接联系学校获取最新的招生信息。
此外,公办学校的招生往往更加公开透明,能够确保公平性。
由于仙霞高级中学是公办学校,其学费相对较低,减轻了家庭的经济负担。
这对于希望接受优质教育但又不愿承担过高学费的家庭来说,无疑是一种利好。
然而,具体的学费标准可能会因不同年级而有所差异,建议家长在选择之前详细咨询学校的相关部门。
师资力量与教学质量公办学校往往能够吸引到更多优秀的教师,因为政府会对教师的职业发展提供支持。
仙霞高级中学在师资力量上表现优异,许多教师都具有丰富的教学经验和扎实的专业知识。
这样的师资配置,加上学校良好的教学设施,为学生的全面发展提供了保障。
综上所述,上海市仙霞高级中学是一所公办学校,具备良好的师资力量和合理的学费。
在选择学校时,家长和学生应该充分考虑自身的需求和条件,结合学校的特色来做出综合判断。
如果您在选择过程中还有其他疑问,建议尽早和学校进行联系,了解更多相关信息,以便为孩子选择最合适的学习环境。
高考430分能上西安交通大学吗?请看历年录取分数线
一、高考430分能上西安交通大学吗?答案是:在以下这些省份,高考430分不能上西安交通大学。
普通高考省份文科青海、新疆、陕西、山西、宁夏、内蒙古、四川、河南、云南等地的高考生,文科430分不能上西安交通大学。
下表列出了西安交通大学在这些省2024年的文科最低分,经统计后发现,高考430分的同学距西安交通大学还差130分~206分。
省份批次2024分数差值青海本科一段H段560130新疆本科一批568138陕西本科一批600170山西本科一批A601171宁夏第一批本科602172内蒙古本科一批603173四川本科提前批608178河南本科一批617187云南一本636206理科青海、宁夏、内蒙古、新疆、山西、陕西、云南、河南、四川等地的高考生,理科430分不能上西安交通大学。
下表列出了西安交通大学在这些省2024年的理科最低分,经统计后发现,高考430分的同学距西安交通大学还差100分~240分。
省份批次2024分数差值青海本科专项E段530100宁夏国家专项544114内蒙古本科提前批B599169新疆本科一批607177山西本科一批A639209陕西本科一批645215云南一本654224河南本科一批664234四川本科一批6702403+1+2新高考省份首选物理在湖南、广东、湖北、江苏、福建等地,高考430分首选物理的考生,距离西安交通大学还差165分~234分。
下面是西安交通大学在这些省2024年物理类的具体收分情况。
省份批次选科2024分数差值湖南本科批化595165广东本科批化605175湖南本科批化612182湖北本科批化617187湖北本科批化618188湖北本科批化620190湖南本科批化625195湖南本科批不限626196湖北本科批不限628198湖北本科批化628198江苏本科批化629199湖南本科批化630200湖南本科批化634204湖南本科批不限637207湖北本科批化638208湖北本科批不限638208广东本科批不限640210湖北本科批化641211江苏本科批化646216广东本科批化648218江苏本科批不限650220湖南本科批化650220福建本科批不限652222江苏本科批化655225福建本科批化664234首选历史在湖北、福建、广东、湖南、重庆、江苏、辽宁、河北等地,高考430分首选历史的考生,距离西安交通大学还差179分~205分。
下面是西安交通大学在这些省2024年历史类的具体收分情况。
省份批次选科2024分数差值湖北本科批不限609179福建本科批不限610180广东本科批不限614184湖南本科批不限615185湖南本科批不限615185湖南本科批不限618188重庆本科批不限622192江苏本科批不限626196辽宁本科批不限630200河北本科批不限6352053+3新高考省份在上海、山东、北京、天津、浙江、海南等地,西安交通大学2024年的最低分如下表。
高考430分的同学,还要提升132分~344分,才有机会考上西安交通大学。
省份批次选科2024分数差值上海本科批物+化562132上海本科批物+化579149山东一段不限596166北京本科批物+化625195天津本科批A段物+化638208浙江一段不限646216北京本科批史647217北京本科批不限651221北京本科批物653223北京本科批物+化657227天津本科批A段物+化667237海南本科批物+化674244海南本科批物+化754324海南本科批物+化774344