Hvernig á að velja viðeigandi málmduft fyrir hluta við mismunandi vinnuaðstæður?

一, val hvetjandi af kröfum um vinnuástand: Athugun á fjórum grundvallarvíddum
1. Kröfur um vélrænan árangur
High strength and resistance to fatigue: Aircraft engine blades need to be able to handle high temperatures (>600 °C) and high stresses (>500 MPa). Fyrir þetta ættir þú að nota nikkel - byggt á háu - hitastigsblöndu (slíkt GH4169). Það þolir hátt hitastig án þess að brjóta niður og ávöxtunarstyrkur hans getur orðið 1100 MPa.
Rafhlöðubakkinn fyrir orkubifreiðar í framtíðinni þarf að vera meira en 30% léttari og hafa hærri styrk - til - þyngdarhlutfall. Ál álduft (slík ALSI10MG) er nú besti kosturinn vegna þess að það er létt (2,7 g/cm³) og sterkur (310 MPa).
Slit og áhrif viðnám: Minjavélar gírar verða að geta sinnt miklum áhrifum. Járn - byggð duft málmvinnsluefni (með kopar og mólýbden álfelgum) geta náð hörku HRC 55 eða hærri með duft málmvinnsluaðferðum. Þeir eru einnig tvöfalt slit - ónæmir sem venjulegt stál.
2. Kröfur um aðlögun að umhverfinu
Tæringarviðnám: Leiðslur á aflandsvettvangi þurfa að geta staðist tæringu frá sjó í langan tíma. Í Cl⁻ umhverfi hefur 316L ryðfríu stáli duft með tæringarmöguleika +0.3 v (SCE) og líftíma sem er 10 sinnum lengri en kolefnisstál.
Stöðugleiki háhita: Brennsluhólf gasturbínu verður að geta séð um hitastig allt að 1200 gráðu. Með því að bæta við 15% wolfram við kóbalt - byggt álduft (eins og stellite 6) getur það haldið því hart við hátt hitastig, með hörku HRC 40 eða hærri.
Lághitastigs hörku: Geymslutankar fyrir fljótandi jarðgas þurfa að vinna við - 196 gráðu. Lághitastigið hefur áhrif á hörku Ti6AL4V títan álfúnar geta náð 50 J/cm² eftir heitt isostatic pressing (mjöðm) meðferð, sem kemur í veg fyrir möguleikann á brothætt beinbrot.
3. Kröfur um aðlögun ferla
Additive manufacturing (3D printing): You need to use powders that are very round (>90%) og hafa takmarkað agnastærð (15–53 μ m). Sem dæmi má nefna að ef súrefnisstig duftsins er meira en 0,2% meðan prentun títan ál með SLM tækni, getur styrkur millilandamyndunar lækkað um 20%.
Duft málmvinnsla: Rennslishraði salarins verður að vera minna en 40 s/50 g og magnþéttleiki verður að vera meira en 3,2 g/cm³. Ef rennsli járns - byggð duft (FE-2CU-0,8C) er ekki nógu gott þegar það er ýtt inn í bílinn Synchronizer Hub, getur það auðveldlega valdið ójafnri grænum þéttleika og aflögun sem er meira en 0,5 mm eftir sintering.
Til að gera húðunarþéttari þarftu að nota duft með grófum agnum (45–106 μm) þegar hitauppstreymi. Sem dæmi má nefna að nota Nicraly dufthúð til að laga vélarblöð flugvéla getur haldið porosity húðarinnar við minna en 1%, sem er þrisvar sinnum lengra en dæmigerðar rafhúðunaraðferðir.
4. Þarfir fyrir hagkerfið
Forrit sem er viðkvæmt fyrir kostnaði: Bifreiðarbremsuhringir eru smíðaðir úr járni - byggðu duft málmvinnsluefni (kostar um það bil 20 yuan/kg), sem er 60% minna en fölsaðir stálhlutir (kostar um það bil 50 yuan/kg). Efnisnýtingarhlutfallið hefur hækkað úr 40% í 95%.
Afkastamikil þarfir: Nikkel - byggt á stakri kristal álfti er notað til að búa til stakar kristal hverflablöð í flugvélum. Þetta duft kostar u.þ.b. 5000 Yuan á hvert kíló. Verðið er hátt, en þrýstingur vélarinnar - til - þyngdarhlutfall hækkar um 20% þegar þyngdin er skorin um 15% og hitastig viðnáms hækkar um 100 gráður. Þetta sparar 30% á löngum - hugtakakostnaði.
2, dæmigert bókasafn vinnuaðstæðna
Mál 1: Titanium álþrýstingsskip í geimferðariðnaðinum
Það þarf að geta sinnt lágum hita -196 gráðu og háum þrýstingi 330 bar, og það verður einnig að uppfylla ASME BPVC staðalinn.
Rökfræði til að velja:
Efni: TI6AL4V títan ál (togstyrkur 900 MPa, lenging 10%).
Aðferð: Rafeindgeislaminkun (EBM) Prentun á hálfkúlulaga stykki með leifar streitu minna en 50 MPa, sem er 60% minna en SLM málsmeðferðin.
Eftir meðferð með mjöðm (920 gráðu /150 MPa) var þéttleiki efnisins 99,9% og þreytulíf hans var aukið í 10 lotur.
Rannsóknarstofnun Kóreu iðnaðartækni stofnaði 800L Titanium álfelgisskip sem stóðst - 196 gráðu sprengingarpróf í lágu hitastigi. Það var 40% léttara og 25% ódýrara en dæmigerðar smíðunaraðferðir.
Mál 2: Biomedical Field - mjöðm ígræðslu
Það verður að uppfylla ISO 13485 staðalinn, vera lífsamhæfur við beinvef manna og geta varað í meira en 10 lotur.
Ástæðurnar fyrir valinu:
Efni: Cocrmo álduft með 6% mólýbden og hörku HRC 45.
Ferli: SLM Prentun á porous uppbyggingu (60% porosity, 500 μm svitaholastærð) til að hjálpa beinfrumum að fjölga sér.
Yfirborðsmeðferð: Plasma - úðað hýdroxýapatíthúð (50 μ m þykkt) til að gera líffræðilega virkni betri.
Áhrif: Klínísk gögn frá þriðja sjúkrahúsinu í Peking háskólanum sýna fram á að þrívíddarprentaðar ígræðslur hafa 98,7% líkur á að lifa af í fimm ár, sem er 15% betri en hefðbundin ígræðsla.
Mál 3: Field of New Energy ökutæki - mótor snúningur
Það verður að virka á miklum hraða 20000 snúninga á mínútu, með segulmissi<5 W/kg and magnetic permeability>1000.
Hvernig á að velja:
Efni: Járn kísil álfelgur (Fe-6,5% SI-0,5% AL, segulmagnaðir gegndræpi 1200).
Process: Hot pressing powder metallurgy at 1200 °C and 100 MPa, with a density of 7.6 g/cm³. Insulation treatment: epoxy resin coating (withstand voltage level>3 kV) til að skera niður tap á núverandi straumi.
Eftir að hafa notað þessa nálgun á BYD E - pallur 3.0 mótor snúningur hefur skilvirkni farið upp í 97,5%, sem er 8% meiri orka - duglegur en venjulegur kísilstálrotor.
3, valákvörðunartré: A Four - skref ferli til að flytja frá þörfum til lausna
Gerðu rekstrarbreyturnar skýrar með því að skrá mikilvæga þætti eins og hitastig, þrýsting, ætandi miðla og gerð álags.
Athugaðu efni frambjóðenda: Notaðu efnisgagnagrunna eins og ASM handbókina til að finna efni sem hafa svipaða grunneiginleika, svo sem togstyrk, hörku og viðnám gegn tæringu.
Athugaðu hvort ferlið virkar með: Til að athuga ferli þætti eins og duftflæðanleika og rýrnunarhraða, gerðu örlitla próf slík prentbita sem eru 10 × 10 × 10 mm.
Greining á kostnaði við alla lífsferilinn: Finndu valkostinn með lægsta heildarkostnaðinum með því að bæta við kostnaði við efni, vinnslu, viðhald og bilun.