導讀目錄：

1、綜述:增材制造功能梯度金屬材料(4)采用能量直接沉積

2、鎳基合金Nimonic115圓棒抗拉強度

綜述:增材制造功能梯度金屬材料(4)采用能量直接沉積

▲圖３，(a) 自 SS304 L向 Inconel 62，(b) 設計和測量裂紋100微米處的成分，(c-h)在裂紋的100微米處測量EDS這些合金的功能梯度合金材料從Fe從基合金到鎳基合金的梯度變化遵循混合原則。

從一個元素/合金到另一個元素/合金結束的梯度，有兩個例外AM-FGM制造SS304L到Inv，當一些鎳基合金與奧氏體不銹鋼混合時，它們是機械的。這種現象主要是鎳基高溫合金中的元素，如Nb富集NB的脆性化合物容易在界面處的枝晶間形成，在Hofmann的報道中。

梯度的自 SS304 L向Invar 36的設計有，EDS沿梯度合金和顯微硬度CTE沿元素分，▲圖5，自SS316 L向 IN制備梯度合金樣品時，625合金過渡梯度合金的示意圖，(e)硬度測量結果沿梯度過渡。

沿著 SS304 L 向 Invar 36梯度變化，等溫三元 Fe-Cr-Ni 在923 K時間相圖可以，根據相圖，自 SS304 L 向 Invar 36梯度變化，無脆性金屬間化合物，圖1b顯示微硬度和CTE測量結果證明了奧氏體相。

在這種梯度變化中，硬度降低到低于組件合金，這是由于軟奧氏體相，顯微硬度降低是有意識的設計，其目的是使梯度合金更具韌性，以避免裂紋。

沿梯度變化CTE自我滿足緩和原則 Invar 接近處接近零到幾乎為零SS304L，▲圖2，拉伸試驗后陡峭（a）和平滑（b）梯度合金過渡的基礎，（c）陡峭（DI）和平滑（CG）馬鞍山安徽工業大學的研究人員對兩種梯度合金進行了校準 316L向。

分析和測試裂紋行為、顯微組織的演化和顯微硬度.主要結果如對未預熱樣品的裂紋進行了詳細分析，對預熱樣品的顯微組織進行了詳細分析.預熱，本文綜述：利用能量直接沉積制造功能梯度金，主要介紹鐵基合金向鎳基合金過渡的梯度合金。

文章來源：Opportunities and ch，Journal of Materials Proc，Volume 294，August 2021，117117，https://doi.org/10.1016/j，AM-FGM焊接的優點之一是其成分。

在平滑過渡的設計中，顯微組織和性能是梯度逐漸變化的。與傳統焊接相比，這降低了沿過渡區域的應力。比較好的例子是汽車的高端汽車發動機閥桿采用摩擦焊接，焊接接頭的故障主要在于界面的顯著過渡，Hofmann 等人開發了有限元分析的方法，其模型顯示梯度接頭的應力集中度降低了十分之一。

原因是梯度合金的平滑過渡CTE此外，焊接過程中陡峭而急劇的過渡有利于形成脆性金屬間化，這將進一步削弱焊接接頭。

梯度合金中兩種碳化物的形成是相圖預測的MC和 M23C然而，發現一些M6C碳化物的添加主要形成MC碳化物沒有明顯形成M23C6，TEM分析結果得到證實MC 和 M6C并形成碳化物。

見圖６，M23C6 不存在碳化物AM－FGM非工藝，這是利用平衡相圖預測的缺點，2，Fabrication of steel-Inco，Optics & Laser Technology，Volume 131，November 2020。

106451，https://doi.org/10.1016/j，梯度合金向鎳基合金過渡，Carroll 等人研究自己SS304 L 向 I，并對微裂紋進行了進一步的表征和熱動力學模擬SSL一側發現，見圖3。盡管這些裂紋不會跨越一層間距，二次相顆粒的微觀尺寸對裂紋的擴展起作用。

CALPHAD熱動力學計算預測了單一金屬碳化物的區域，EDS圖則證實了裂紋邊緣的豐富Mo和 Nb，▲圖１，(a) 沿著 SS304 L 向 Invar 36，(b) 沿梯度變化的顯微硬度和CTE結果，(c) 在923 K時 Fe-Ni-Cr等溫三。

鎳基合金和鐵基合金提供的性能使它們組合在需要混合性能的場合。這兩種合金都有FCC此外，主要合金元素還沒有同素異構的相變。

如Fe，Ni和 Cr，等

(a) 梯度合金樣品示意圖，點線顯示部件截面，截取后用于分析測試，(b) 截面樣品，（c）梯度合金在Fe和Ni成分變化時的顯微硬度。

顯微硬度值為5次測量平均值，誤差位標準誤差在另一梯度合金中，即 SS316 L向Inconel 718過渡梯的硬度表明過渡區有波動，其原因可能是XRD中發現，XRD結果表明，梯度變化的不同截面有不同的相，奧氏體相和少量鐵素體相含量為100 wt.%和。

隨著Inconel 718高溫合金量增加，新相 NbC 和 Fe2Nb形成的奧氏體相是硬度下降的原因，而新相 NbC 和 Fe2Nb過渡區硬度的形成，Zhang等人用中間過渡層的方法創造一個類，其中間過渡區是50/50 % 混合wt%，在過渡區，顯微結構分析揭示了顯微組織的梯度變化。

SS316L細胞結構變為混合細胞/柱狀晶體結構，然后變為混合細胞/柱狀晶體結構In對過渡區的定量分析證明了625合金的柱狀晶結構Ni和Fe含量的梯度變化和顯微硬度測量表明其硬度沿梯度逐漸升高拉伸試驗結果表明梯度合金的屈服強度為405.6MP，同IN625合金的強度443.2MPa但極限拉伸強度為605.7MPa接近SS316L頸縮主要發生在316 L的一側。

這是因為 IN625合金的強度明顯高于 SS316，在Hofmann在研究工作中，梯度材料采用平滑過渡的方式實現，陡峭過渡的設計在相的形成和性能上會有明顯的差異，因為界面明顯不同 圍區元素和相的差異。

陡峭的梯度合金Ti-6Al-4 V向 Fe-由于兩種合金元素的稀釋，其過渡區呈現出急劇的變化，然后硬度下降，Fessler 等人曾經嘗試對陡峭和平滑過渡的梯度，陡峭的梯度合金中，在界面處其成分和顯微組織存在顯著的變化，然而。

梯度合金的平滑過渡或多或少是相對均勻的，Savitha 等人研究了陡峭平滑的梯度SS3，圖2ab梯度合金在拉伸性能上表現出陡峭平滑的過渡，塑性變形主要局限于SS31６Ｌ處。

遠離界面或過渡區域，顯示界面的強度非常好，此外，圖2c顯示梯度合金的應力-應變結果相同SS316 ，結果是校準有效基準長度后，陡峭平滑過渡梯度合金的拉伸性能不明顯，或多或少接近SS6L合金的性能。

參考文獻：1，Functionally graded mater，Acta Materialia，Volume 108，15 April 2016，Pages 46-54，https://doi.org/10.1016/j。

圖7采用同步預熱的方法自行進行 316L向 Incone。

鎳基合金Nimonic115圓棒抗拉強度

·Ni-Span-C902:鎳、鐵、鉻合金適用于精密彈簧件、鈷合金/鈷基合金、品牌號: Nimonic 115C(％):0.16S，·Inconel X750：沉淀硬化鎳鉻合金，強度高達1500，F溫度環境。

耐腐蝕性和抗氧化性好，·Haynes25：也稱為L605、噴氣發動機部件、燃室和后燃室部件高達1900，F具有抗氧化性和抗滲碳性的環境。

高溫強度好，·Haynes214：沉淀硬化鎳合金，抗氧化能力高達2000，F，用于暴露在鉻碳、氯污染和氯化環境中的部件和氣輪。

·Nickel201:除碳含量低，可塑性好，基本和Nickel主要用于化工，·Incoloy800:鎳、鐵、鉻合金在高溫下具有防滲碳作用，·Haynes188:溫度高達2000°F同時同時具有優異的后延性，·Monel400:固溶和高強度在較大溫度范圍內。

高達1000的電子部件和彈簧，F耐腐蝕和氧化能力在溫度下，·Inconel 625：極高的耐腐蝕性和可加工性，適用于從低溫到2000，F溫度環境，·Inconel718:高強度耐腐蝕合金。

用于423，F到1300，F核工業應用溫度環境，·Hastelloy C-二、鎳、鉻、鉬、鎢。

對許多工業化學劑具有耐腐蝕性和優良的焊接性，·Haynes230：鎳、鉻、鉬、鎢合金，溫度高達2100，F環境優異，抗氧化能力長。

·Waspaloy：適用于高溫部件的噴氣發動機渦輪、葉片、間隔器，·Inconel600：耐腐蝕性高，強度好，易加工，主要用于腐蝕環境，高達2150，F在溫度環境下具有耐氧化性，·Hastelloy C適用于化工。

可抗氧化劑可替代HASTELLOY，C但具有較好的可加工性，·Hastelloy X ：后燃室、葉片、尾管、蜂窩、波紋管動機部件包括后燃室、葉片、尾管、蜂窩、波紋管和管道，F強度和抗氧化性都很好。

·Incoloy825:硫酸、磷酸、海水等耐腐蝕環境合金。