助力海洋工程!东南大学开展水下激光直接能量沉积NV E690海工高强钢研究...
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发布时间：13小时前
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研究结果揭示，水的淬火作用能够细化晶粒尺寸，提升位错密度和板条马氏体含量，从而显著改善修复材料的微观组织和力学性能。值得注意的是，水下修复样品的微观组织演变和力学性能与环境压力之间关系不明显。这一发现搭建了海洋工程与定向能沉积技术的桥梁，为水下修复技术提供了创新方案。
本研究的亮点在于自主搭建的送粉式水下局部干法直接金属沉积(UDMD)技术，该技术不仅高效、柔性、高质量，且成本较低，成功实现了NV E690钢的水下原位修复。通过系统研究，研究团队深入理解了水下环境对微观组织和力学性能的影响机制，并进一步应用水下加压氮化理论，揭示了(Ti, V)N颗粒的析出动力学。
研究内容涵盖了水下环境对微观组织演变的影响、水下加压氮化与(Ti, V)N颗粒析出动力学分析，以及水下环境对力学性能的影响。具体而言，水下环境的淬火效应提高了UDMD试样的位错密度，抑制了板条马氏体向回火马氏体的转变，降低了沉积层的本征热处理效应。在0.35 MPa压力下，沉积层中发现（Ti, V）N纳米颗粒的析出。水下环境的压力还提升了沉积层内氮的含量，从而形成析出由TiN和VN互溶而成的（Ti, V）N纳米颗粒。研究发现，当水下环境压力为0.35 MPa时，加压氮化析出的热稳定的（Ti, V）N颗粒显著强化了修复区，使得UDMD修复试样在拉伸断裂时断于母材。
该研究对于海洋工程领域具有重要意义，将传统的陆上DMD技术拓展至水下环境，为后续的大水深原位制造高氮沉积层提供了理论基础和实践经验，为海洋工程装备的水下原位修复提供了新的解决方案。
