今天給各位分享第一篇ppt.ppt的知識，其中也會對聚氨酯材料在汽車領域的應用發展方向進行分享，希望能對你有所幫助！

本文導讀目錄：

1、第一篇ppt.ppt

2、聚氨酯材料在汽車領域的應用發展方向

3、鋼鐵材料的增材制造綜述：取得的成就與面臨的挑戰（三）

第一篇ppt.ppt

　　鐵碳合金中的固溶體2、線分析3.區域分析本篇結束熱分析法勻晶相圖的分析共晶相圖點分析共晶相圖線分析共晶相合金的結晶過程Ⅰ共晶相合金的結晶過程Ⅱ共晶相合金的結晶過程Ⅲ簡化鐵碳相圖鐵碳相圖鐵碳相圖的點分析鐵碳相圖的線分析共析鋼結晶過程亞共析鋼結晶過程過共析鋼結晶過程5.鐵碳相圖的組織分區簡化鐵碳相圖奧氏體的形成A’的連續冷卻轉變非共鋼的A等溫冷卻轉變曲線40、45、50鋼的冷卻曲線奧氏體等溫轉變曲線機制2節HRC,HRA,HRB的載荷熱能過控sf加形成條件，組織形態LL+ααTCuNiT1XS1T2L2S2L3T3在T3溫度從L3成分的液相中析出成分為SX的固相。

　　在T2溫度從L2成分的液相中析出成分為S2的固相。

　　在T1溫度從LX成分的液相中析出成分為S1的固相。

　　S1S2X在一個晶粒內，由于結晶先后的不同而形成成分不均勻性叫做晶內偏析。

　　α.BL+αLA.BA液相線AB固相線TCuNi32723218319.261.997.5AEBCDFG19.261.997.5Aβα共晶反應時β固溶體成分及鉛的最大溶解度共晶反應時α固溶體成分及錫的最大溶解度共晶點純錫的熔點●純鉛的熔點●●●●●●室溫下錫、鉛分別在α、β中的最大溶解度32723218319.261.997.5AEBCDFG32723219.261.997.5ABαβ液相線固相線共晶線α對錫的溶解曲線β對鉛的溶解曲線32723218319.261.997.5AEBCDFG32723219.261.997.5AB溫度時間LαLααβⅠ32723218319.261.997.5AEBCDFG32723219.261.997.5AB溫度時間LLα+βαβⅡ32723218319.261.997.5AEBCDFG32723219.261.997.5AB溫度時間LⅢβαLαLα+β912CESPQADFGKL4.32.110.770.020.000806.697271148↑溫度含碳量→BN912JHCESPQADFGKL4.32.110.770.020.000806.697271148↑溫度含碳量→BN912JHCESPQADFGKL4.32.110.770.020.000806.697271148↑溫度含碳量→純鐵的熔點純鐵中δA轉變溫度共晶反應點，降溫時發生共晶反應的成分、溫度點。

　　共晶反應時，從液相中同時析出A相的成分及碳在γ－Fe(A)的最大溶解度。

　　共析反應時，析出F的成分及在912℃以下F中的最大溶解度共析反應點，降溫時A發生共析反應的成分與溫度。

　　室溫下F中碳的最大溶解度912CESPQADFGKL4.32.110.770.020.000806.697271148↑溫度含碳量→NBJH液相線固相線A冷卻時析出Fe3C的開始線（Acm）。

　　C在F中溶解度曲線(降溫時脫溶析出Fe3CⅢ點狀或不連續網狀Fe3CⅢ棒狀912CESPQADFGKL4.32.110.770.020.000806.697271148↑溫度含碳量→↑溫度時間ⅠLLAAAα+Fe3CαFe3C912CESPQADFGKL4.32.110.770.020.000806.697271148↑溫度含碳量→↑溫度時間0.60ⅡF+ALAAAαAα+Fe3CαFe3C912CESPQADFGKL4.32.110.770.020.000806.697271148↑溫度含碳量→↑溫度時間ⅢLALAFe3CαAFe3C+αAFe3CⅡⅢPFe3CⅠF912CESPQADFGKL4.3。

聚氨酯材料在汽車領域的應用發展方向

　　PU泡沫在汽車內飾件上的應用：2010年我國汽車內飾件PU軟泡用量為15.2萬t，PU硬泡用量為6.7萬t。

　　主要用于汽車儀表盤、座墊、靠背、頭枕、車門、扶手、方向盤總成、汽車頂棚、門內板和密封件等部位。

　　降低PU泡沫密度是實現汽車內飾件輕量化的一條重要技術途徑。

　　目前國內主要采取的技術途徑：采用高固含量、低粘度POP（接枝聚醚）和高官能度、高活性聚醚等技術途徑。

　　RIM（反應注射成型）、RRIM（增強反應注射成型）和SRIM（結構型反應注射成型）PU制品在汽車實現輕量化上的應用：RIM、RRIM和SRIM在歐美。

　　汽車工業上已得到廣泛應用，主要用于保險杠、方向盤、車身壁板、發動機罩、行李箱蓋、散熱器格柵、檔泥板、擾流板等。

　　RRIM制品的重量只有鋼的一半，是實現汽車輕量化的一個重要途徑。

　　目前國內汽車工業RIM等技術，與歐美相比在用量和質量上尚存在一定差距，有待進一步加強開發。

　　PU材料是汽車實現塑料化的最有發展前途的重要材料。

　　目前世界汽車（主要是轎車和新能源汽車）的發展方向是輕量化。

　　輕量化是提高燃油燃燒效率和降低汽車尾氣排放，也是實現汽車節能減排的重要技術措施。

　　而汽車材料的塑料化，以塑代鋼，是汽車輕量化的發展必然趨勢和重要技術途徑。

　　目前技術發達國家轎車平均塑料用量120kg/輛，德國轎車平均塑料用量300kg。

　　我國轎車平均塑料用量80100kg/輛，奧迪A2型汽車用量為220kg。

　　到2020年，技術發達國家轎車平均塑料用量將達到500kg/輛以上。

　　BASF制造了全PU車身跑車，其最高時速可達270km。

　　采用了RRIM技術，該PU車身是一種碳纖維增強微孔PU彈性體復合材料。

　　TPU及其復合材料是汽車實現塑料化的重要原料之一。

　　目前在轎車中應用的塑料件材料主要是PP（聚丙烯）、PVC（聚氯乙烯）、PU和PA（尼龍）四種材料。

　　汽車塑料件的發展方向是不斷推出性價比優良、并可回收再生的材料。

　　而熱塑性聚氨酯彈性體（TPU）材料可發揮其獨特的優勢。

　　TPU已被用于汽車車體的多種構件，包括TPU塑料合金，如TPU與PP、PVC、PA等塑料構成性價比優良的復合材料，可在汽車工業中發揮重大作用。

　　TPU橡膠復合材料：TPU與多種橡膠構成的復合材料在汽車工業中具有重要用途。

　　目前國內外正在開發針對汽車TPU-PP玻纖（包括長纖和短纖）的增強橡塑復合結構材料，此種材料具有質輕、性價比優良、可回收等優點，可望能廣泛用于汽車內外飾件，如保險杠及其支架，車上各種支架和結構框架等，一旦開發成功，則TPU在汽車上的應用將大幅增大。

　　TPU/PC共混合金可改善PC的韌性、應力開裂性、斷口敏感性、耐溶劑、耐化學品性，同時可降低PC的成型加工溫度，在汽車工業擴大了其應用范圍。

　　TPU/PVC合金可明顯提高PVC伸長率（可替代有毒的DOP增塑劑）擴大了PVC應用領域。

　　近來報導反應性共混技術制備TPU/PVC合金。

　　首先將PVC溶解在TPU的原料二元醇中，隨后加入異氰酸酯進行原位聚合，形成TPU/PVC合金，性能優于一般的TPU/PVC共混合金，在汽車領域，擴大了應用范圍。

　　尼龍6是尼龍中性價比最優、用途最廣的工程塑料。

　　PA6具有強度高、耐腐蝕、耐油和自潤滑性優良等特點，但存在沖擊韌性不高、吸濕性較大缺點。

　　TPU彈性體具有高強度、高彈性、高耐磨性等特點，但存在耐溫性不高的缺點。

　　開發TPU/PA6工程塑料綜合了上述兩種材料的優點，克服其缺點，將是一種新型高性能復合材料。

　　TPU塑料合金和TPU橡膠復合材料均具有可回收再利用優點，目前我國已有5000多萬輛廢舊車輛，每年將有1000萬輛舊車需進行改造和作廢。

　　歐美先進國家對汽車工業用塑料件明確提出了可回收率指標和可利用率，要求汽車塑料可回收率達到95%以上、可利用率達到90%以上。

　　我國發改委、科技部、環保局聯合制定了汽車部件回收利用技術政策“到2017年我國汽車可回收率要求達到95%以上、可利用率達到85%”。

　　TPU是一種可回收的熱塑性彈性體，但是目前TPU在我國汽車工業上的年消費量只有3萬t左右，TPU塑料合金等復合材料無疑給新型TPU彈性體材料在汽車上的應用提供了新的巨大市場機遇。

　　PU綠色環保材料是汽車用材料發展必然趨勢。

　　汽車車內VOC（有機揮發物）含量已成為消費者對其產品認知度的重要評價指標；。

　　車內PU泡沫材料、PU膠粘劑、PU涂料、PU合成革等中VOC揮發物是影響車內空氣質量的主要因素；。

　　研究和控制PU材料中有害性氣體和揮發性問題以及有效防范措施對車內環境改善，對我國汽車工業發展均具有重大意義；。

　　汽車內飾件用PU泡沫塑料VOC主要來源：聚醚多元醇（主要是POP）、催化劑、勻泡劑（穩定劑）、異氰酸酯中揮發性有機物包括芳香族化合物（甲苯、苯乙烯）和有機胺類化合物等；。

　　（二）積極開發生物質植物油基多元醇綠色技術。

　　此種汽車輪胎在城市行駛時，由于與地面摩擦產生大量有害物質顆粒散發于空氣中，是造成城市空氣環境質量差的重要污染源。

　　PU輪胎具有極為優異的耐磨性（是天然橡膠的35倍，實際應用高達10倍左右），不含炭黑和石蠟烴類有害物質，用于城市交通、必將極大改善城市空氣質量。

　　PU輪胎比橡膠輪胎還具有加工能耗低、節能減排和使用壽命長等優勢。

　　橡膠輪胎的重要原料是天然橡膠（NR），我國輪胎工業每年需NR490600萬t，占全球產量50%，而自給率只有13%16%，大量需進口NR，目前NR價位已高達4萬元/t以上。

　　因此積極開發PU輪胎已勢在必行，已列入中國PU工業協會“十二五”期間重點開發對象。

　　隨著環保法規的健全以及環保意識的不斷增強，溶劑型車用膠黏劑將會逐漸被環保型膠粘劑，如水基膠黏劑所取代。

　　尤其是水基汽車內飾膠的推廣應用已勢在必行。

　　水基內飾膠主要用于粘合汽車頂棚、地板、地毯、儀表板、門板等內飾件。

　　目前，日本汽車內飾膠全部達到水性化，美國為60%，我國僅為20%。

　　我國水性PU內飾膠技術已日趨成熟，應積極推廣在汽車領域中應用。

　　此外，隨著汽車輕量化，塑料件用量不斷增加，環保型無溶劑PU結構膠黏劑在汽車領域中應用發展前景廣闊，如玻纖增強塑料（FRP）和片狀模塑復合材料（SMC）目前在歐美、日本已被廣泛用于汽車車身面板、頂棚、座艙頂蓋等。

　　FRP和SMC不能使用傳統焊接技術，與車身構架組裝，必須采用粘結技術。

　　水性PU柔感涂料是一種低VOC涂料，比傳統溶劑型涂料VOC揮發物低10倍以上。

　　隨著汽車輕量化，塑料件應用不斷擴大，環境友好型綠色水性PU柔性材料是未來汽車塑料件涂料發展方向。

　　（六）PU合成革在汽車內飾上應用前景廣闊。

　?。ㄒ唬┨岣咂囀孢m性是ＰＵ汽車內飾件重要發展方向。

鋼鐵材料的增材制造綜述：取得的成就與面臨的挑戰（三）

　　本文主要介紹采用SLM和LMD制造鋼鐵材料時所取得的成就以及所面臨的挑戰，此次為全文的第三部分。

　　表1添加和不添加Nb/Mo420不銹鋼的力學性能和腐蝕性能。

　　AM期間的熱循環可能會導致意想不到的微觀結構。

　　表3添加和不添加Nb/Mo420不銹鋼的力學性能和腐蝕性能。

　　對于貝氏體顯微組織，激光能量密度對顯微組織和力學性能有顯著影響。

　　激光能量密度從210J/mm3降低到140J/mm3，貝氏體板條寬度從1.7微米降低到0.6微米。

　　隨著貝氏體板條尺寸的減小，YS的增大呈現出一種類似滿足Hall-Petch的趨勢。

　　通過DED制備的24CrNiMo鋼的拉伸性能也比鑄態材料提高了約5-10%。

　　有趣的是，基地溫度可以顯著改變微結構組成、織構和晶粒尺寸。

　　當基體溫度從RT（室溫）增加到400℃時，組織由完全馬氏體轉變為馬氏體和下貝氏體的混合物。

　　相應的，顆粒尺寸(紋理強度)從30微米(16.0)減小到13微米(4.7)。

　　AM的不均勻性和原位熱處理可以作為提高馬氏體/鐵素體鋼力學性能的一種手段。

　　例如，根據Jiang等人的報道，LPBF可以在RAFMS209鋼中產生非均相多/雙峰組織，從而使YS的性能達到1053MPa和17%的延伸率。

　　這主要是由于LPBF過程中能量密度的增加導致晶粒細化和馬氏體板條的形成，降低了溫度梯度，有利于等軸晶粒的形成。

　　AM也能使24CrNiMoY鋼具有更高的性能。

　　AM24ＣrNiMoY零件的強度主要受貝氏體板條的尺寸控制，其中貝氏體鐵素體板條束越細，YS越高。

　　在LPBF條件下，該合金具有優異的硬度和拉伸性能，這主要是由于組織中存在過飽和固溶、位錯和亞晶胞組織。

　　值得注意的是，也有報告顯示鐵素體/馬氏體鋼AM產品的力學性能不如鍛造樣品。

　　例如，經過DED處理的超高強度馬氏體不銹鋼AerMet100，其抗拉強度和延展性低于其變形的對應材料。

　　拉伸性能也存在各向異性，特別是延伸率，經度(L)方向延伸率為12.3%，橫向(T)方向延伸率僅為4.6%。

　　考慮到施加的拉應力垂直于先前奧氏體晶界(裂紋擴展的位置)，這是合理的。

　　而在L方向上，施加的拉應力平行于晶界，使裂紋通過晶內貝氏體組織擴展的阻力較大。

　　在LPBF處理的低活化馬氏體鋼的UTS和延伸率中也觀察到了各向異性。

　　LPBF引起的馬氏體組織回火提高了塑性，但降低了強度。

　　LPBF鋼在變形狀態下的沖擊韌性為10J，小于同類型鋼的5%。

　　圖16雙向掃描處理LPBFRAFM鋼的微觀組織偏離X/y軸和90°旋轉SS-XY45在每個視圖的中心區域檢查:a,e光學顯微結構的三維視圖，不同視圖中的b-d和f-hEBSDIPF圖。

　　圖１６－０１SLMedCLF-1鋼呈現出優異的綜合的強度和韌性的綜合。

　　圖１６－０則顯示掃描策略會改變晶粒尺寸和雙峰顯微結構，其中屈服強度的變化歸因于不同的晶粒尺寸，韌性的提高主要同變化的拉伸斷裂模式有關。

　　HSLA鋼已成功地通過AM加工用于不同的應用，如模具行業和國防。

　　據報道，它們的性能受到激光能量密度和距離基地的影響。

　　例如，如Jelis等人所示，對于用于國防應用的AMHSLA鋼，由于熔池的快速冷卻，可以獲得理想的細小馬氏體組織。

　　隨著能量密度的降低，孔隙率增大，孔隙形態變得更加不規則，進而增加了裂紋的傾向。

　　該構件的脆性馬氏體組織也可能導致開裂，因為該構件在較低的能量密度下表現出較高的脆性。

　　用WAAM加工HSLA鋼的Rodrigues等人報道了HSLA成功的AM的另一個例子。

　　但是，這種AM方法不在本文的討論范圍之內。

　　在AM期間，由于冷卻速度快，這些鋼凝固為馬氏體過飽和C和保留奧氏體。

　　然而，每個固化層都受到相鄰層的熔化和加熱的影響。

　　在重疊的情況下，凝固層可以通過熔化相鄰軌道多次重熔。

　　如果一層離熔池較遠，它可能被加熱到高于奧氏體轉變溫度的溫度，但不是熔點。

　　離熔池越遠，熱量僅夠馬氏體回火、碳分配和碳化物析出。

　　這意味著殘余奧氏體、馬氏體和碳化物的特征都取決于AM期間各部分的加熱/冷卻循環。

　　大多數對含碳軸承工具鋼的調質研究都集中在H13，這是最常見的熱加工工具鋼等級。

　　這種Cr鋼的標稱成分為0.40C,0.40Mn,1.00Si,5.25Cr,1.35Mo,1.00V(wt%)，在鍛造條件下具有優異的熱硬度和熱疲勞性能。

　　AMH13的微觀結構由細胞和枝晶組成，在枝晶間可見殘余奧氏體區(圖17)。

　　與LPBF樣品相比，在DED樣品中觀察到的細胞較大，細胞的大小取決于冷卻速率。

　　LPBFH13鋼的硬度值高于淬火變形的同類鋼。

　　例如，Yan等人報道了H13LPBF過程中馬氏體的原位回火，LPBF產品顯示出更高的硬度(57HRC)，而常規加工的H13(45HRC)。

　　除了細小的馬氏體和回火效應外，LPBF的高殘余壓應力也是其高硬度的原因之一。

　　然而，LPBFH13的YS和UTS在常規熱處理后一般低于鍛造H13。

　　這主要是由于這三種合金的固有馬氏體組織脆性以及AM引起的缺陷和氣孔。

　　與LPBF相似，熱處理后的H13具有馬氏體和殘余奧氏體組織。

　　而由DED制備的H13在沉積過程中經歷了廣泛的本征熱處理(IHT)，導致了馬氏體的原位回火。

　　這就是為什么DEDH13的抗拉強度和延伸率可以與淬火和回火的H13相媲美。

　　AMH13的性能反過來又高度依賴于底板的預熱溫度。

　　在馬氏體產生溫度(MS)(大約300℃)以上進行預熱，預計將使組織轉變為貝氏體組織。

　　例如，在H13鋼LPBF過程中，將基板預熱到400°C，可以將其UTS和硬度提高到高于鍛造條件下的值。

　　在低于Ms的預熱溫度下，盡管馬氏體仍在形成，但抗裂性得到了改善。

　　例如，Lee等人顯示了H13工具鋼在構建方向上的外延生長，柱狀晶粒主要由馬氏體和少量殘余奧氏體組成，以及MC(富V)和M2C(富Mo)碳化物(圖18)。

　　在高激光掃描速度下，H13過冷會增加成核點數量，導致柱狀晶粒直徑減小。

　　拉伸加載過程中未觀察到馬氏體相變，孔隙度、孔徑和孔隙類型是影響拉伸性能的主要參數。

　　由DED制備的AISIH13和D2工具鋼，如Park等所示，硬度隨著能量輸入的增加而降低。

　　這在一定程度上是由于冷卻速率降低導致二次枝晶臂間距增大，能量輸入增大。

　　另一種可能的機理是激光能量密度越高，碳含量越低，而激光能量密度越高，碳與氧反應的時間越長，反應區域越大。

　　圖１７－０對H13樣品(a)S2,(b)S4和(c)S8在X-Y,Y-Z,和Z-X平面上進行觀察得到的SEM照片。

　　圖17LPBFH13的光學顯微圖顯示化學蝕刻反應的周期性層。

　　b高倍掃描電鏡(SEM)顯示胞狀/枝狀結構，c,dEBSD譜帶對比和LPBFH13相圖顯示胞狀界面上奧氏體的析出。

　　磨損和疲勞性能以及跨越構建的性能的不均勻性是當前ＡＭ制造H１３所面臨的挑戰。

　　盡管Riza等人報告了DEDH13工具鋼令人滿意的磨損行為，但其耐磨性仍低于鍛鑄的同類材料。

　　由于許多原因，LPBFH13零件表現出較差的疲勞行為。

　　最重要的原因是由于粉末熔解不足，層間連接不足，導致表面出現氣孔和空洞，導致表面質量低下。

　　除了表面效應外，AM零件還存在密度較高的體積缺陷，如氣孔和空腔、層狀結構和較高的O含量，這些都限制了其抗疲勞性能。

　　另一個挑戰與LPBF的H13是整個建造的不均勻性。

　　如圖１８所示，在LPBFH13的微觀結構由一個部分回火馬氏體和更高的金額(19Ｖｏｌ%)的殘留奧氏體相對于淬硬鋼(殘留奧氏體2Ｖｏｌ%),導致二次淬火回火過程中強得多。

　　這些作者報告了LPBF產生的非均勻胞狀/枝晶組織，顯示了在熔體熔池邊界處的重合金元素的偏析和胞狀邊界處的顯微偏析，這是快速凝固的結果。

　　回火的局部不均勻主要是由于凝固層向前一層傳熱造成的，導致硬度分布不均勻。

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