第一篇ppt.ppt(聚氨酯材料在汽车领域的应用发展方向)
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第一篇ppt.ppt
铁碳合金中的固溶体2、线分析3.区域分析本篇结束热分析法匀晶相图的分析共晶相图点分析共晶相图线分析共晶相合金的结晶过程Ⅰ共晶相合金的结晶过程Ⅱ共晶相合金的结晶过程Ⅲ简化铁碳相图铁碳相图铁碳相图的点分析铁碳相图的线分析共析钢结晶过程亚共析钢结晶过程过共析钢结晶过程5.铁碳相图的组织分区简化铁碳相图奥氏体的形成A’的连续冷却转变非共钢的A等温冷却转变曲线40、45、50钢的冷却曲线奥氏体等温转变曲线机制2节HRC,HRA,HRB的载荷热能过控sf加形成条件，组织形态LL+ααTCuNiT1XS1T2L2S2L3T3在T3温度从L3成分的液相中析出成分为SX的固相。
在T2温度从L2成分的液相中析出成分为S2的固相。
在T1温度从LX成分的液相中析出成分为S1的固相。
S1S2X在一个晶粒内，由于结晶先后的不同而形成成分不均匀性叫做晶内偏析。
α.BL+αLA.BA液相线AB固相线TCuNi32723218319.261.997.5AEBCDFG19.261.997.5Aβα共晶反应时β固溶体成分及铅的最大溶解度共晶反应时α固溶体成分及锡的最大溶解度共晶点纯锡的熔点●纯铅的熔点●●●●●●室温下锡、铅分别在α、β中的最大溶解度32723218319.261.997.5AEBCDFG32723219.261.997.5ABαβ液相线固相线共晶线α对锡的溶解曲线β对铅的溶解曲线32723218319.261.997.5AEBCDFG32723219.261.997.5AB温度时间LαLααβⅠ32723218319.261.997.5AEBCDFG32723219.261.997.5AB温度时间LLα+βαβⅡ32723218319.261.997.5AEBCDFG32723219.261.997.5AB温度时间LⅢβαLαLα+β912CESPQADFGKL4.32.110.770.020.000806.697271148↑温度含碳量→BN912JHCESPQADFGKL4.32.110.770.020.000806.697271148↑温度含碳量→BN912JHCESPQADFGKL4.32.110.770.020.000806.697271148↑温度含碳量→纯铁的熔点纯铁中δA转变温度共晶反应点，降温时发生共晶反应的成分、温度点。
共晶反应时，从液相中同时析出A相的成分及碳在γ－Fe(A)的最大溶解度。
共析反应时，析出F的成分及在912℃以下F中的最大溶解度共析反应点，降温时A发生共析反应的成分与温度。
室温下F中碳的最大溶解度912CESPQADFGKL4.32.110.770.020.000806.697271148↑温度含碳量→NBJH液相线固相线A冷却时析出Fe3C的开始线（Acm）。
C在F中溶解度曲线(降温时脱溶析出Fe3CⅢ点状或不连续网状Fe3CⅢ棒状912CESPQADFGKL4.32.110.770.020.000806.697271148↑温度含碳量→↑温度时间ⅠLLAAAα+Fe3CαFe3C912CESPQADFGKL4.32.110.770.020.000806.697271148↑温度含碳量→↑温度时间0.60ⅡF+ALAAAαAα+Fe3CαFe3C912CESPQADFGKL4.32.110.770.020.000806.697271148↑温度含碳量→↑温度时间ⅢLALAFe3CαAFe3C+αAFe3CⅡⅢPFe3CⅠF912CESPQADFGKL4.3。
聚氨酯材料在汽车领域的应用发展方向
PU泡沫在汽车内饰件上的应用：2010年我国汽车内饰件PU软泡用量为15.2万t，PU硬泡用量为6.7万t。
主要用于汽车仪表盘、座垫、靠背、头枕、车门、扶手、方向盘总成、汽车顶棚、门内板和密封件等部位。
降低PU泡沫密度是实现汽车内饰件轻量化的一条重要技术途径。
目前国内主要采取的技术途径：采用高固含量、低粘度POP（接枝聚醚）和高官能度、高活性聚醚等技术途径。
RIM（反应注射成型）、RRIM（增强反应注射成型）和SRIM（结构型反应注射成型）PU制品在汽车实现轻量化上的应用：RIM、RRIM和SRIM在欧美。
汽车工业上已得到广泛应用，主要用于保险杠、方向盘、车身壁板、发动机罩、行李箱盖、散热器格栅、档泥板、扰流板等。
RRIM制品的重量只有钢的一半，是实现汽车轻量化的一个重要途径。
目前国内汽车工业RIM等技术，与欧美相比在用量和质量上尚存在一定差距，有待进一步加强开发。
PU材料是汽车实现塑料化的最有发展前途的重要材料。
目前世界汽车（主要是轿车和新能源汽车）的发展方向是轻量化。
轻量化是提高燃油燃烧效率和降低汽车尾气排放，也是实现汽车节能减排的重要技术措施。
而汽车材料的塑料化，以塑代钢，是汽车轻量化的发展必然趋势和重要技术途径。
目前技术发达国家轿车平均塑料用量120kg/辆，德国轿车平均塑料用量300kg。
我国轿车平均塑料用量80100kg/辆，奥迪A2型汽车用量为220kg。
到2020年，技术发达国家轿车平均塑料用量将达到500kg/辆以上。
BASF制造了全PU车身跑车，其最高时速可达270km。
采用了RRIM技术，该PU车身是一种碳纤维增强微孔PU弹性体复合材料。
TPU及其复合材料是汽车实现塑料化的重要原料之一。
目前在轿车中应用的塑料件材料主要是PP（聚丙烯）、PVC（聚氯乙烯）、PU和PA（尼龙）四种材料。
汽车塑料件的发展方向是不断推出性价比优良、并可回收再生的材料。
而热塑性聚氨酯弹性体（TPU）材料可发挥其独特的优势。
TPU已被用于汽车车体的多种构件，包括TPU塑料合金，如TPU与PP、PVC、PA等塑料构成性价比优良的复合材料，可在汽车工业中发挥重大作用。
TPU橡胶复合材料：TPU与多种橡胶构成的复合材料在汽车工业中具有重要用途。
目前国内外正在开发针对汽车TPU-PP玻纤（包括长纤和短纤）的增强橡塑复合结构材料，此种材料具有质轻、性价比优良、可回收等优点，可望能广泛用于汽车内外饰件，如保险杠及其支架，车上各种支架和结构框架等，一旦开发成功，则TPU在汽车上的应用将大幅增大。
TPU/PC共混合金可改善PC的韧性、应力开裂性、断口敏感性、耐溶剂、耐化学品性，同时可降低PC的成型加工温度，在汽车工业扩大了其应用范围。
TPU/PVC合金可明显提高PVC伸长率（可替代有毒的DOP增塑剂）扩大了PVC应用领域。
近来报导反应性共混技术制备TPU/PVC合金。
首先将PVC溶解在TPU的原料二元醇中，随后加入异氰酸酯进行原位聚合，形成TPU/PVC合金，性能优于一般的TPU/PVC共混合金，在汽车领域，扩大了应用范围。
尼龙6是尼龙中性价比最优、用途最广的工程塑料。
PA6具有强度高、耐腐蚀、耐油和自润滑性优良等特点，但存在冲击韧性不高、吸湿性较大缺点。
TPU弹性体具有高强度、高弹性、高耐磨性等特点，但存在耐温性不高的缺点。
开发TPU/PA6工程塑料综合了上述两种材料的优点，克服其缺点，将是一种新型高性能复合材料。
TPU塑料合金和TPU橡胶复合材料均具有可回收再利用优点，目前我国已有5000多万辆废旧车辆，每年将有1000万辆旧车需进行改造和作废。
欧美先进国家对汽车工业用塑料件明确提出了可回收率指标和可利用率，要求汽车塑料可回收率达到95%以上、可利用率达到90%以上。
我国发改委、科技部、环保局联合制定了汽车部件回收利用技术政策“到2017年我国汽车可回收率要求达到95%以上、可利用率达到85%”。
TPU是一种可回收的热塑性弹性体，但是目前TPU在我国汽车工业上的年消费量只有3万t左右，TPU塑料合金等复合材料无疑给新型TPU弹性体材料在汽车上的应用提供了新的巨大市场机遇。
PU绿色环保材料是汽车用材料发展必然趋势。
汽车车内VOC（有机挥发物）含量已成为消费者对其产品认知度的重要评价指标；。
车内PU泡沫材料、PU胶粘剂、PU涂料、PU合成革等中VOC挥发物是影响车内空气质量的主要因素；。
研究和控制PU材料中有害性气体和挥发性问题以及有效防范措施对车内环境改善，对我国汽车工业发展均具有重大意义；。
汽车内饰件用PU泡沫塑料VOC主要来源：聚醚多元醇（主要是POP）、催化剂、匀泡剂（稳定剂）、异氰酸酯中挥发性有机物包括芳香族化合物（甲苯、苯乙烯）和有机胺类化合物等；。
（二）积极开发生物质植物油基多元醇绿色技术。
此种汽车轮胎在城市行驶时，由于与地面摩擦产生大量有害物质颗粒散发于空气中，是造成城市空气环境质量差的重要污染源。
PU轮胎具有极为优异的耐磨性（是天然橡胶的35倍，实际应用高达10倍左右），不含炭黑和石蜡烃类有害物质，用于城市交通、必将极大改善城市空气质量。
PU轮胎比橡胶轮胎还具有加工能耗低、节能减排和使用寿命长等优势。
橡胶轮胎的重要原料是天然橡胶（NR），我国轮胎工业每年需NR490600万t，占全球产量50%，而自给率只有13%16%，大量需进口NR，目前NR价位已高达4万元/t以上。
因此积极开发PU轮胎已势在必行，已列入中国PU工业协会“十二五”期间重点开发对象。
随着环保法规的健全以及环保意识的不断增强，溶剂型车用胶黏剂将会逐渐被环保型胶粘剂，如水基胶黏剂所取代。
尤其是水基汽车内饰胶的推广应用已势在必行。
水基内饰胶主要用于粘合汽车顶棚、地板、地毯、仪表板、门板等内饰件。
目前，日本汽车内饰胶全部达到水性化，美国为60%，我国仅为20%。
我国水性PU内饰胶技术已日趋成熟，应积极推广在汽车领域中应用。
此外，随着汽车轻量化，塑料件用量不断增加，环保型无溶剂PU结构胶黏剂在汽车领域中应用发展前景广阔，如玻纤增强塑料（FRP）和片状模塑复合材料（SMC）目前在欧美、日本已被广泛用于汽车车身面板、顶棚、座舱顶盖等。
FRP和SMC不能使用传统焊接技术，与车身构架组装，必须采用粘结技术。
水性PU柔感涂料是一种低VOC涂料，比传统溶剂型涂料VOC挥发物低10倍以上。
随着汽车轻量化，塑料件应用不断扩大，环境友好型绿色水性PU柔性材料是未来汽车塑料件涂料发展方向。
（六）PU合成革在汽车内饰上应用前景广阔。
（一）提高汽车舒适性是ＰＵ汽车内饰件重要发展方向。
钢铁材料的增材制造综述：取得的成就与面临的挑战（三）
本文主要介绍采用SLM和LMD制造钢铁材料时所取得的成就以及所面临的挑战，此次为全文的第三部分。
表1添加和不添加Nb/Mo420不锈钢的力学性能和腐蚀性能。
AM期间的热循环可能会导致意想不到的微观结构。
表3添加和不添加Nb/Mo420不锈钢的力学性能和腐蚀性能。
对于贝氏体显微组织，激光能量密度对显微组织和力学性能有显著影响。
激光能量密度从210J/mm3降低到140J/mm3，贝氏体板条宽度从1.7微米降低到0.6微米。
随着贝氏体板条尺寸的减小，YS的增大呈现出一种类似满足Hall-Petch的趋势。
通过DED制备的24CrNiMo钢的拉伸性能也比铸态材料提高了约5-10%。
有趣的是，基地温度可以显著改变微结构组成、织构和晶粒尺寸。
当基体温度从RT（室温）增加到400℃时，组织由完全马氏体转变为马氏体和下贝氏体的混合物。
相应的，颗粒尺寸(纹理强度)从30微米(16.0)减小到13微米(4.7)。
AM的不均匀性和原位热处理可以作为提高马氏体/铁素体钢力学性能的一种手段。
例如，根据Jiang等人的报道，LPBF可以在RAFMS209钢中产生非均相多/双峰组织，从而使YS的性能达到1053MPa和17%的延伸率。
这主要是由于LPBF过程中能量密度的增加导致晶粒细化和马氏体板条的形成，降低了温度梯度，有利于等轴晶粒的形成。
AM也能使24CrNiMoY钢具有更高的性能。
AM24ＣrNiMoY零件的强度主要受贝氏体板条的尺寸控制，其中贝氏体铁素体板条束越细，YS越高。
在LPBF条件下，该合金具有优异的硬度和拉伸性能，这主要是由于组织中存在过饱和固溶、位错和亚晶胞组织。
值得注意的是，也有报告显示铁素体/马氏体钢AM产品的力学性能不如锻造样品。
例如，经过DED处理的超高强度马氏体不锈钢AerMet100，其抗拉强度和延展性低于其变形的对应材料。
拉伸性能也存在各向异性，特别是延伸率，经度(L)方向延伸率为12.3%，横向(T)方向延伸率仅为4.6%。
考虑到施加的拉应力垂直于先前奥氏体晶界(裂纹扩展的位置)，这是合理的。
而在L方向上，施加的拉应力平行于晶界，使裂纹通过晶内贝氏体组织扩展的阻力较大。
在LPBF处理的低活化马氏体钢的UTS和延伸率中也观察到了各向异性。
LPBF引起的马氏体组织回火提高了塑性，但降低了强度。
LPBF钢在变形状态下的冲击韧性为10J，小于同类型钢的5%。
图16双向扫描处理LPBFRAFM钢的微观组织偏离X/y轴和90°旋转SS-XY45在每个视图的中心区域检查:a,e光学显微结构的三维视图，不同视图中的b-d和f-hEBSDIPF图。
图１６－０１SLMedCLF-1钢呈现出优异的综合的强度和韧性的综合。
图１６－０则显示扫描策略会改变晶粒尺寸和双峰显微结构，其中屈服强度的变化归因于不同的晶粒尺寸，韧性的提高主要同变化的拉伸断裂模式有关。
HSLA钢已成功地通过AM加工用于不同的应用，如模具行业和国防。
据报道，它们的性能受到激光能量密度和距离基地的影响。
例如，如Jelis等人所示，对于用于国防应用的AMHSLA钢，由于熔池的快速冷却，可以获得理想的细小马氏体组织。
随着能量密度的降低，孔隙率增大，孔隙形态变得更加不规则，进而增加了裂纹的倾向。
该构件的脆性马氏体组织也可能导致开裂，因为该构件在较低的能量密度下表现出较高的脆性。
用WAAM加工HSLA钢的Rodrigues等人报道了HSLA成功的AM的另一个例子。
但是，这种AM方法不在本文的讨论范围之内。
在AM期间，由于冷却速度快，这些钢凝固为马氏体过饱和C和保留奥氏体。
然而，每个固化层都受到相邻层的熔化和加热的影响。
在重叠的情况下，凝固层可以通过熔化相邻轨道多次重熔。
如果一层离熔池较远，它可能被加热到高于奥氏体转变温度的温度，但不是熔点。
离熔池越远，热量仅够马氏体回火、碳分配和碳化物析出。
这意味着残余奥氏体、马氏体和碳化物的特征都取决于AM期间各部分的加热/冷却循环。
大多数对含碳轴承工具钢的调质研究都集中在H13，这是最常见的热加工工具钢等级。
这种Cr钢的标称成分为0.40C,0.40Mn,1.00Si,5.25Cr,1.35Mo,1.00V(wt%)，在锻造条件下具有优异的热硬度和热疲劳性能。
AMH13的微观结构由细胞和枝晶组成，在枝晶间可见残余奥氏体区(图17)。
与LPBF样品相比，在DED样品中观察到的细胞较大，细胞的大小取决于冷却速率。
LPBFH13钢的硬度值高于淬火变形的同类钢。
例如，Yan等人报道了H13LPBF过程中马氏体的原位回火，LPBF产品显示出更高的硬度(57HRC)，而常规加工的H13(45HRC)。
除了细小的马氏体和回火效应外，LPBF的高残余压应力也是其高硬度的原因之一。
然而，LPBFH13的YS和UTS在常规热处理后一般低于锻造H13。
这主要是由于这三种合金的固有马氏体组织脆性以及AM引起的缺陷和气孔。
与LPBF相似，热处理后的H13具有马氏体和残余奥氏体组织。
而由DED制备的H13在沉积过程中经历了广泛的本征热处理(IHT)，导致了马氏体的原位回火。
这就是为什么DEDH13的抗拉强度和延伸率可以与淬火和回火的H13相媲美。
AMH13的性能反过来又高度依赖于底板的预热温度。
在马氏体产生温度(MS)(大约300℃)以上进行预热，预计将使组织转变为贝氏体组织。
例如，在H13钢LPBF过程中，将基板预热到400°C，可以将其UTS和硬度提高到高于锻造条件下的值。
在低于Ms的预热温度下，尽管马氏体仍在形成，但抗裂性得到了改善。
例如，Lee等人显示了H13工具钢在构建方向上的外延生长，柱状晶粒主要由马氏体和少量残余奥氏体组成，以及MC(富V)和M2C(富Mo)碳化物(图18)。
在高激光扫描速度下，H13过冷会增加成核点数量，导致柱状晶粒直径减小。
拉伸加载过程中未观察到马氏体相变，孔隙度、孔径和孔隙类型是影响拉伸性能的主要参数。
由DED制备的AISIH13和D2工具钢，如Park等所示，硬度随着能量输入的增加而降低。
这在一定程度上是由于冷却速率降低导致二次枝晶臂间距增大，能量输入增大。
另一种可能的机理是激光能量密度越高，碳含量越低，而激光能量密度越高，碳与氧反应的时间越长，反应区域越大。
图１７－０对H13样品(a)S2,(b)S4和(c)S8在X-Y,Y-Z,和Z-X平面上进行观察得到的SEM照片。
图17LPBFH13的光学显微图显示化学蚀刻反应的周期性层。
b高倍扫描电镜(SEM)显示胞状/枝状结构，c,dEBSD谱带对比和LPBFH13相图显示胞状界面上奥氏体的析出。
磨损和疲劳性能以及跨越构建的性能的不均匀性是当前ＡＭ制造H１３所面临的挑战。
尽管Riza等人报告了DEDH13工具钢令人满意的磨损行为，但其耐磨性仍低于锻铸的同类材料。
由于许多原因，LPBFH13零件表现出较差的疲劳行为。
最重要的原因是由于粉末熔解不足，层间连接不足，导致表面出现气孔和空洞，导致表面质量低下。
除了表面效应外，AM零件还存在密度较高的体积缺陷，如气孔和空腔、层状结构和较高的O含量，这些都限制了其抗疲劳性能。
另一个挑战与LPBF的H13是整个建造的不均匀性。
如图１８所示，在LPBFH13的微观结构由一个部分回火马氏体和更高的金额(19Ｖｏｌ%)的残留奥氏体相对于淬硬钢(残留奥氏体2Ｖｏｌ%),导致二次淬火回火过程中强得多。
这些作者报告了LPBF产生的非均匀胞状/枝晶组织，显示了在熔体熔池边界处的重合金元素的偏析和胞状边界处的显微偏析，这是快速凝固的结果。
回火的局部不均匀主要是由于凝固层向前一层传热造成的，导致硬度分布不均匀。
那么以上的内容就是关于第一篇ppt.ppt的介绍了，聚氨酯材料在汽车领域的应用发展方向是小编整理汇总而成，希望能给大家带来帮助。
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