隨著我國對新一代武器裝備減重的迫切需求，材料設(shè)計者不斷希望得到強(qiáng)度、重量極輕、耐熱溫度更高的結(jié)構(gòu)材料。由于WE43鎂合金棒鎂合金的高比強(qiáng)度優(yōu)勢，在航空航天和武器裝備有重大的應(yīng)用意義；同時部分鎂合金制成的零部件還承受空間溫度的變化，需要很好的耐熱性。在用于制造以上零部件的材料中，鎂稀土合金具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐熱的綜合性能特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于軍工領(lǐng)域。
WE43鎂合金棒耐腐蝕，高使用壽命：
真空下無熔劑熔煉，避免使用熔劑保護(hù)，也就避免了熔劑夾雜，提高了鎂合金產(chǎn)品的機(jī)械性能、耐腐蝕性能，從而大大延長服役壽命。
WE43鎂合金棒氣渣含量少，成品率高：
由于真空度的存在，氫分壓接近于零，鎂液中氣體可以自發(fā)溢出，減少鎂液含氣量，同時有利于減少鎂合金縮松缺陷。真空下鎂合金氧化大為減少，從而減少夾渣缺陷。
WE43鎂合金棒降低生產(chǎn)成本：
稀土元素可以提高鎂合金室溫和高溫性能，但其價格較貴，化學(xué)性質(zhì)活潑，在大氣下熔煉容易燒損及與熔劑反應(yīng)沉降，而使其收得率大幅降低，同時由于添加熔劑，熔煉用鍋底殘液較多，不可回用，從而使材料成本大大增加。
我們公司采用真空無熔劑熔煉，可大大減少稀土元素的燒損，元素收得率可達(dá)95%以上，約降低材料生產(chǎn)成本10-20%，為客戶持續(xù)創(chuàng)造價值。
在3D打印技術(shù)的原因方面，美國陸軍除了定期與相關(guān)公司合作，也在與一些大學(xué)合作。近，中佛羅里達(dá)大學(xué)的科學(xué)家成功地3D打印了一種鎂合金，稱為WE43。據(jù)悉，研究人員開發(fā)這種材料并非巧合，而是出于軍方的需要。美國士兵經(jīng)常需要被迫攜帶極其沉重的包和裝備，因此減輕他們的負(fù)重是有非常有必要的研究方向。不過，在WE43和粉末激光融合工藝的幫助下，美國陸軍和中佛羅里達(dá)大學(xué)可能已經(jīng)找到了解決方案。
同時進(jìn)一步的探討SLM制造鎂合金的工藝-顯微組織-腐蝕性能之間的關(guān)系。尤其是SLM制造鎂合金的腐蝕性能，直到今天，研究的尚不多。而鎂合金的腐蝕性能的研究是限制鎂合金應(yīng)用的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為了充分發(fā)揮AM制造鎂合金的優(yōu)勢和發(fā)揮出鎂合金性能的優(yōu)勢，非常有必要采用AM技術(shù)制造鎂合金來彌補(bǔ)現(xiàn)階段的研究短板。因此，本文報道了SLM技術(shù)制造WE43鎂合金棒的顯微組織、電化學(xué)性能和腐蝕性能。相應(yīng)地?zé)岬褥o壓和熱處理后的顯微組織、電化學(xué)行為好腐蝕行為也進(jìn)行了比較研究。
美陸軍實(shí)驗(yàn)室與中佛羅里達(dá)大學(xué)開展合作研究，對WE43鎂合金的增材制造工藝進(jìn)行了優(yōu)化。WE43是一種高強(qiáng)度、高抗蠕變的鑄造鎂合金，可在300℃的溫度下使用，具有良好的機(jī)械性能和的耐腐蝕性，但該材料以往難以成功實(shí)現(xiàn)3D打印。研究人員通過優(yōu)化激光粉末床熔化工藝，成功獲得了全致密（>99%）的3D打印件，并通過改變單元晶格類型、支桿直徑和單元晶格數(shù)量，研究了24種不同微晶格的結(jié)構(gòu)、壓縮屬性和斷裂模式。該實(shí)驗(yàn)室還將進(jìn)一步評估WE43的高應(yīng)變率和彈道性能，尋找適合的應(yīng)用并開展演示驗(yàn)證，如超輕無人機(jī)系統(tǒng)和無人車輛組件。該研究有望推動武器系統(tǒng)輕量化，減輕士兵負(fù)擔(dān)，提高燃料效率，提升任務(wù)效能。
FLD實(shí)驗(yàn)的困難和費(fèi)時特性要求對FLD進(jìn)行數(shù)值測定。M-K理論是計算成形極限的的不穩(wěn)定性理論之一，并在多年來得到進(jìn)一步發(fā)展。結(jié)合M-K理論的結(jié)晶塑性方法被廣泛應(yīng)用于面心立方(FCC)和體心立方(BCC)板材的成形極限分析。熱變形中的DRX建模已經(jīng)有了一些研究，這些研究通過耦合晶體塑性集成了力學(xué)響應(yīng)、微觀組織演變和織構(gòu)發(fā)展的模擬。在他們的工作中，也實(shí)施了伴隨DRX的超塑性機(jī)制，并評估了WE43合金在550 K以上由大量非常小的核引起的另外明顯的應(yīng)力軟化。然而，到目前為止，基于晶體塑性的FLD預(yù)測還沒有將DRX作為一個操作機(jī)制，將退火效應(yīng)作為一個影響因素。
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