[发明专利]利用电阻率进行快速增材制造的钛强度评估的方法在审
申请号: | 202010594466.4 | 申请日: | 2020-06-28 |
公开(公告)号: | CN112149270A | 公开(公告)日: | 2020-12-29 |
发明(设计)人: | A·H·贝克 | 申请(专利权)人: | 波音公司 |
主分类号: | G06F30/20 | 分类号: | G06F30/20;G06F113/26;G06F111/10 |
代理公司: | 北京纪凯知识产权代理有限公司 11245 | 代理人: | 尚晓芹 |
地址: | 美国伊*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 利用 电阻率 进行 快速 制造 强度 评估 方法 | ||
本发明的名称为利用电阻率进行快速增材制造的钛强度评估的方法。提供了用于评估增材制造的材料强度。该方法包括针对设定的位错密度来校准多相增材材料的基线电阻率,作为相分数和相组成的函数,其中该材料的各个相具有不同的电阻率值。在增材制造期间,在增材材料经过多个加热和冷却循环后,表征增材材料的相分数、相组成和电阻率。然后根据增材制造后的电阻率,考虑由表征确定的相分数和相组成的影响,确定增材材料的位错密度。
技术领域
本公开内容一般地涉及增材制造,并且更具体地涉及使用微结构表征和电阻率以确定增材制造的金属中的位错密度。
背景技术
位错是缺陷或不规则性,例如晶体结构内原子平面的终止。该缺陷导致原子的周围平面围绕终止平面的边缘弯曲。位错影响材料的多种性质,包括强度。位错密度是晶体材料在单位体积中的位错数。
材料中位错密度的增加会提高屈服强度。通过机械循环(例如轧制或锻造)来赋予通过位错密度强化锻造材料。在这样的应用中,可以通过跟踪所执行的机械变形量来确定位错密度。然而,在增材制造的情况下,所讨论的材料经历热循环而不是机械循环。
发明内容
说明性实施方式提供了评估增材制造的材料强度的方法。该方法包括针对设定的位错密度,来校准多相增材材料(additive material)的基线电阻率,作为相分数和相组成的函数,其中材料的各个相具有不同的电阻率值。在增材制造过程中,增材材料在经历多次加热和冷却循环后,表征增材材料的相分数、相组成和电阻率。然后根据增材制造后的电阻率,考虑到由表征确定的相分数和相组成的影响,确定增材材料的位错密度,
另一个说明性实施方式提供了用于评估增材制造的材料强度的系统。该系统包括总线系统;连接到总线系统的存储装置,其中该存储装置存储程序指令;以及连接到总线系统的多个处理器,其中,该多个处理器执行程序指令以:针对设定的位错密度,校准多相增材材料的基线电阻率,作为相分数和相组成的函数,其中材料的各个相具有不同的电阻率值;在增材制造期间,在增材材料经历多次加热和冷却循环后,表征增材材料的相分数、相组成和电阻率;根据增材制造后的电阻率,考虑到由表征确定的相分数和相组成的影响,确定增材材料的位错密度。
另一个说明性实施方式提供了用于评估增材制造的材料强度的计算机程序产品。该计算机程序产品包括非易失性计算机可读存储介质,该非易失性计算机可读存储介质具有包含在其中的程序指令,该程序指令可由多个处理器执行以使计算机执行以下步骤:针对设定的位错密度,校准多相增材材料的基线电阻率,作为相分数和相组成的函数,其中材料的各个相具有不同的电阻率值;在增材制造期间,在增材材料经过多次加热和冷却循环后,表征增材材料的相分率、相组成和电阻率;根据增材制造后的电阻率,考虑由表征确定的相分数和相组成的影响,确定增材材料的位错密度。
可以在本公开内容的多个实例中独立地实现特征和功能,或者可以在还其他实例中组合特征和功能,其中可以参考以下描述和附图可见进一步的细节。
附图说明
在所附权利要求书中阐述了被认为是说明性实例的特性的新颖特征。然而,当结合附图阅读时,通过参考以下本公开内容的说明性实例的详细描述,将最好地理解说明性实例以及优选使用模式、进一步的目的和其特征,其中:
图1是图解根据说明性实施方式的增材材料的材料强度评估系统的框图。
图2是图解根据说明性实施方式的用于评估增材材料的位错密度的方法流程的流程图。
图3是图解根据说明性实施方式的用于校准增材材料的基线电阻率的方法流程的流程图。
图4图解根据说明性实施方式的使用位错密度来计算钛合金的材料强度的方法。
图5是根据说明性实施方式的数据处理系统的框图的图解。
图6图解了根据说明性实施方式在增材制造后的钛合金的位错密度图;和
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