GH4037／GH37时效强化镍基合金(仿生金属结构激光增材制造)

导读目录：

1、GH4037／GH37时效强化镍基合金

2、激光增材制造仿生金属结构

3、镍合金N06022 高温合金 哈氏合金HASTELLOYC22

GH4037／GH37时效强化镍基合金

GB/T15062，弹性模量 GPa，供应规格：棒材 、板、管、带、毛细管、丝、GH4037特性及应用领域概述:5.该合金在规范热处理条件下的安排是奥氏体基体和弥散分离。

晶界有少量M23C6和M6C晶体中有块状碳化物MC型碳化物，GH4037 金相安排结构：，GH4037牌号②: GH4037C(％): 0.，Ce≤0.02，V0.10～0.50。

GJB1953，GB/T14994GB/T14993，线膨胀系数，密度 g/cm3、锻件、产品：哈氏合金、高温合金、铜镍合金、英科耐尔、蒙乃。

GJB1953，GB/T14994GB/T14993，线膨胀系数，密度 g/cm3、锻件、产品：哈氏合金、高温合金、铜镍合金、英科耐尔、蒙乃。

镍基合金等，GH4037生产执行规范：Зи617 XH70BMTTЮ(俄罗斯)，电阻率 μΩ?m，化学成分，热导率 λ/(W/m?℃)。

航空工业规范，固溶处理，板材，4J28、4J29(玻璃烧结)J32、4J3，1J06、1J12、1J22、1J27、1J30、，GH4037力学功能:(20℃更小的检测机械功能。

1.该合金具有优异的锻造功能，锻造加热温度为1140℃，终锻1100℃，该合金的平均晶粒度与锻件的变形程度和更终锻件温度密切相关，GH类似商标4037：GB/T14992。

弹性合金：，GB/T14997GB/T14998，Inconel 延伸率为600、601、617、625和6σ5 /%，HB5189，**军事规范，665，耐腐蚀合金：

张工：158 –O 185 -9914沉淀硬化钢/双相不锈钢，YB/T5249、丝材、泊松比、膨胀合金：GH4037沉积强化镍基高温合金，布氏硬度 HBS。

N4、N5（N02201）N6、N7（N02200，熔点 ℃，抗拉强度σb/MPa，规范，屈服强度σp0.2/MPa。

软磁合金：热处理方法，**规范，GH4037物理功能：Hastelloy C、C-4、C-22（N060。

管材，Incoloy 哈氏合金：，高温合金：GB/T14995GB/T14996，比热容 J/kg?℃，17-4PH（sus630）、17-7PH（sus，GH3030、GH4169、GH3128、GH14。

生产工艺：热轧、锻轧、精轧、机轧、挤压、连铸、冷拔，≤341，纯镍 / 钛合金：，该合金是奥氏体型及时性强化的镍基合金，总量约为4%的铝钛γ时效强化相，加入更多钨钼固溶强化。

850合金还添加了微量硼强化晶界℃以下应用具有高热强度、优异的综合功能和安排稳定性，广泛应用于800-850制造航空发动机涡轮叶片℃以下长期应用。

GH4037工艺功能及要求：GH4037 化学成份：（GB/T因科洛伊合金14992-20: GPa，3J01、3J09、3J21、3J蒙乃尔合金35等：Monel 400（N04400）、M。

激光增材制造仿生金属结构

（a）DED-L（b）DED-EB（c）DED-G，目前，关于热控部件AM研究主要集中在结构设计和材料创新上LPBF仿生热控制结构，研究了挪威云杉激发的梯度CSs导热性(图8（b），结果表明。

在靠近顶部和底部的板上较大的空心管，中心有较大的比较.321w/（m?

在靠近顶部和底部的板上较大的空心管，中心有较大的比较.321w/（m?K），关于激光AM陶瓷的引入有效地降低了金属的导热性，Material-structure-perfor，372 (2021)。

p，eabg1487，Recent progress in biomim，Adv Mater (2018)，Article 1706539，摘要。

图5 两种主要激光AM工艺及材料类型：（a）LP，（b） LDED工艺示意图，（c）多孔脊柱植入装置，（d） LPBF处理的单一Ti6Al4V典型的材料，（e）电子显微镜显示贻贝贝须和贝须角质层的颗粒，（f） WC/Inconel 718复合材料扫描，（g） Crysomallon squamifer，以及壳体横截面的光学微观结构。

显示多层结构，（h）多层Ti6Al4V/TiB2材料的灵感来自于，高性能/多功能金属部件主要决定航空航天、航空和汽车。经过数百万年的自然进化，生物体已经开发出具有特定特性的结构，以满足现代工业日益增长的需求。传统加工技术的能力不足以制造这些复杂的结构配置。

相比之下，激光增材制造（AM）由于其逐层沉积的优点，是制造复杂金属仿生结构的有效方法。本文简要回顾了激光仿生细胞、平板和桁架结构AM激光用于仿生打印AM材料。

讨论了激光AM除了加工仿生结构的力学性能和功能外，还总结了未来激光的使用AM高性能/多功能金属的技术制造.1，细胞结构（CSs）。

图1 激光增材制造的仿生结构集成了结构设计、材料选择、阶梯式：LPBF在此期间，热量主要通过固体传递，倾斜表面的大部分区域连接到粉末，而不是固体材料。因此，由于倾斜一些热量在粉床上传递，激光和粉末之间的相互作用导致局部过热。

导致超大熔池几何形状，然后形成阶梯形状(图6（f）），对于大型复杂组件，较小的层厚可以有效地削弱阶梯效应，提高成形质量。

较小的层厚意味着完成打印需要更多的时间，所以需要一个合适的建筑方向来避免尖锐的建筑方向，锁住眼睛：图6（a）所示锁孔是由锁孔塌陷形成的。

由于输入过多的能量，熔池获得了足够的能量来形成金属蒸发和等离子体。在这种情况下，开发了增强激光吸收的蒸汽腔，使激光钻到更深的深度。

从而形成小孔，(2)用激光开发AM使用多种材料制造的仿生结构的特定材料可以使组件在不同的位置表现出不同的物理和物理，从而满足仿生结构的要求，开发具有相同机械性能的金属或陶瓷粉末材料，3.一、单一材料，护甲在自然生物中无处不在。

它可以追溯到3.8亿年前发现的板甲化石。现代生物，包括鱼类、爬行动物和哺乳动物，都有不同的盔甲。盔甲的主要功能是保护身体器官。

根据Islam基于载荷条件，仿生防护装甲可分为高速碰撞防护和低速钝性四类。自然是开发新型保护结构的巨大灵感来源AM为制造复杂的仿生保护结构提供了基础。

doi.org/10.1016/j.cjmeam.，经过数百万年的自然进化，自然生物开发了适应外部环境和管理捕食者的高性能材料和结构。仿生技术可以通过学习**的自然结构和材料来解决科学问题。仿生结构的人工制造应遵循以下原则：（1）以需求为导向，满足工程应用的性能要求。

即基于宏观到微观表征方法的生物结构分析，可以了解生物结构的设计原则、材料的物理和化学机械（3）结构建模或材料设计，即从生物结构分析或符合生物材料特性的人工材料中建立的生物结构分析，图2 不同类型的仿生细胞结构：（a–c）受骨启发，（d–f）受蝴蝶（Lycaenid）翅膀微观结构，（g–i）灵感来自枫香果序的轻质抗压细胞结构。

（j–l）受挪威云杉横截面结构的启发，梯度管状结构为2.平板结构，图4 具有桁架特性的仿生结构：（a–e）LPBF灵感来自甲虫前翼的圆柱管，（f–i）LPBF网壳结构的灵感来自蜘蛛丝的交叉，（j–l）三维打印晶格。

受海绵对角增强策略的启发，激光AM根据激光，制造部件中的缺陷是不可避免的，导致部件的相对密度和尺寸精度较低AM孔隙可分为三种类型。

接下来，我们回顾激光AM典型的微结构孔隙和制造部件的表面不熔合（LOF）孔：当金属粉末未完全熔化，熔池不能形成时LOF孔（图6（c）），LOF孔隙可以通过增加熔池尺寸来减少凹坑的扩展和萌生，从而恶化零件的机械性能，增加激光功率或降低扫描速度。

3.仿生结构激光应控制激光能量密度，防止气孔形成AM材料和工艺，在AM特别是仿生复杂结构的过程中LPBF在这个过程中，复合粉通常会受到粉末团聚、流动性差和粉末铺设不均匀的影响。这些问题会直接导致激光加工过程中局部气孔和熔化，从而显著恶化仿生部件的整体性能。

因此，材料、工艺和性能控制的集成非常重要，涉及3个成形部件的形状变化D打印技术被称为四维(，目前，大多数4D非金属材料用于印刷技术。一个典型的例子是开发弹性多基体纳米复合材料，可以打印和拉伸到前体长度的三倍以上。

对于金属4D由于其独特的形状记忆效记忆效果，NiTi此外，还提出了材料组合的概念，是制造形状变化部件更有前途的材料。

用于构建包括导电和磁性组件在内的四维打印组件。在自然界中，许多生物表现出优异的隔热性能，尤其是生活在极端温度环境中的生物，如火山口、南极和北极的腹足软体动物Crysomallon squami。

其天然装甲呈现镀铁多层结构，能承受高温，提供保温功能，企鹅能承受极端寒冷，禁食120天，主要是因为羽毛耐热性好，北极熊皮毛独特的空心结构使其能够在极端寒冷的北极地区分析和重建生活在极端温度环境中的独特生物结，可以为下一代热控结构或材料的发展提供新的思路。

CSs目前，用于高孔隙率结构的轻量化、坚固性是非常有前途的，CSs规则细胞结构的两个主要代表类别（RCS）和

图7 表示仿生结构力学性能的方法：（a）静态压缩，（b）应力分布的数值模拟，（c）能量吸收按压缩应力-应变曲线计算，（d）加速冲击试验装置，（e）细胞结构的冲击力和位移与时间的关系图。

除了机械性能，长三角激光联盟陈长军的原创作品也是通过激光进行的AM一些仿生金属部件也有一定的功能，现代工业对多功能部件(图8（a））对仿生金属组件的需求逐渐增加，特别是对机械性能和功能优异的仿生组件的要求。在本节中，我们回顾了仿生金属组件的三个功能，5.2。

保护，2，激光AM仿生结构设计，6.结论与展望，甲虫前翅(图4)（a））它不仅能保护身体，还能保护身体 以提高其飞行能力。

　　图4（b）显示了甲虫前翼的圆柱管微观结构，双曲面的仿生形状可以从甲虫前翼的微观结构中追溯（图，在用旋转桁架替换双曲面后，获得了仿生双曲面桁架结构