TC4的案例
南京工大《JMST》：含鐵TC4鈦合金的組織強韌化機理！
, (c) TC4-0.3F, (d) TC4-0.5F, (e) TC4-0.4F, (f) TC4-0.9F
圖
4 TC4和TC4- xF合金均質處理后的裂紋擴展和裂紋附近的組織圖
Fe的強化效果在熱加工合金中最明顯，其次是均勻化合金和水淬時效合金。
鍛造工藝和熱處理工藝對TC4-DT合金鍛件組織性能影響
文／蘭寶山·貴州航宇科技發展股份有限公司
TC4-DT 鈦合金是我國自行研制的一種典型的中高強損傷容限鈦合金。本文主要對TC4-DT 鈦合金鍛造工藝、熱處理工藝、微觀組織和力學性能之間的關系進行了研究，利用光學金相組織觀察、力學性能測試等研究手段，總結出不同鍛造工藝和熱處理工藝對該合金的組織和性能的影響規律。
TC4-DT 作為適應現代材料科學發展的一種損傷容限合金，必須具備良好的綜合力學性能。鈦合金的性能和其組織形態關系密切，鈦合金的組織形態往往是由冶煉與后續的鍛造工藝和熱處理工藝決定的。鈦合金的熱處理強化的基本原理，既與鋁合金相似，屬于淬火時效強化類型，又與鋼的熱處理相似，也有馬氏體相變。
TC4-DT 合金的力學性能主要由冶煉過程、鍛造過程和熱處理過程決定。通過不同的鍛造和熱處理工藝可以獲得不同顯微組織的TC4-DT 合金，以獲得最優的強度、塑性、斷裂韌性，以滿足不同的使用要求。因此，探討TC4-DT 鈦合金的鍛造與熱處理工藝與顯微組織、力學性能之間的關系有著重要的意義。
TC4-DT 鍛造原材料
TC4-DT 原材料化學成分
鍛造用原材料(棒料)為西部超導提供的直徑d為300mm 的720℃退火態的車光棒，采用金相法測得該批TC4-DT 原材料的β 相變點為(970±5)℃。原材料化學成分見表1。
表1 TC4-DT 原材料化學成分(wt%)
TC4-DT 原材料超聲波探傷
由表2 可知，鍛造用TC4-DT 原材料超聲波探傷結果未見超標單顯，但雜波水平超標，φ1.2mm 平底孔半聲程雜波水平為-2dB ～+2dB，判定為組織不均勻造成的散射混響引起輕微的雜波水平超標。
展開 ABAQUS金屬切削銑削案例，材質為TC4 ￥80
本案例為inp文件，刀具為剛體，被切削金屬材質為TC4，材料本構為JC，通過本案例您可以了解TC4的JC本構參數設置，切削分析中的接觸設置，可以通過該案例的學習，掌握其他類型切削、銑削的仿真分析
基于晶體塑形TC4鈦合金的有限元模擬仿真 ￥600
TC4_cpfe.zip
CAE文件，需要6.14版本以上打開，包括TC4鈦合金晶體的有限元模型
ABAQUS TC4材質螺紋抗拔脫分析 ￥80
本案例為CAE文件，螺栓和螺母材質為TC4，材料本構為JC，載荷為位移加載，螺栓和螺母的螺紋配合后，將螺母一端固定，在螺栓一端施加拉伸位移，直至螺紋破壞，從而得到螺紋破壞時的最大載荷
專題：金屬3D打印工藝鏈對TC4粉末性能的影響
本文討論了TC4粉末在整個工藝流程中潛在的重要影響因素，研究結果可用于其他粉末處理和管理，確保材料在整個使用壽命內的質量，使SLM工藝更加穩健和可靠。本期文章歸屬于《粉末循環使用與3D打印質量專題二》。
粉末生產因素
為了評價粉末的特性和批次穩定性，研究了TC4（5級）三種不同工藝（氣霧化EIGA、等離子霧化PA、電感耦合等離子霧化ICPA）生產的相同規格、兩個批次的粉末，分別測定這些粉末的粒度分布、顆粒形貌以及流動性。
結果顯示，三種粉末顆粒的尺寸均在15-65微米之間，呈高斯分布，但PA和ICPA粉末與EIGA粉末相比顯示出更寬的粒度分布。霍爾流量計測量的流動時間在14.6s-16.1s的范圍內，說明所有粉末和批次都具有良好的流動性。電鏡結果顯示出，三種粉末都具有高球形，不過EIGA粉末顆粒有些輕微拉長，而ICPA粉末含有不少衛星粉。
三種工藝生產的粉末粒度分布
EIGA、ICPA、PA工藝生產的粉末形貌
為了評估每批粉末的可打印性，在SLM 250HL設備上進行工藝調試，得到32個不同的參數集。對于每組工藝制備的試樣，分別進行孔隙測量和分析。
密度塊的測試結果顯示，所有粉末（不同工藝和批次）都可以獲得密度高于99%的立方體。應注意的是，每種粉末和批次可能適用不同的工藝。
展開 熱電偶傳感器FX3U-4AD-TC-ADP模塊應用程序及實例
FX3U-4AD-TC-ADP(4通道熱電偶輸入)
功能概要
FX3U-4AD-TC-ADP連接在 FX3S、FX3G、FX3GC、FX3U、FX3UC可編程控制器上，是獲取 4通道的熱電偶的模擬量 特殊適配器。
1) FX3S可編程控制器上只能連接1臺TC-ADP。FX3G、FX3GC可編程控制器上最多可以連接2臺*1TC-ADP。FX3U、FX3UC可編程控制器上最多可以連接4臺TC-ADP。(包括其它模擬量功能擴展板和模擬量特殊適配器)
2) 可以連接K型、J型熱電偶。(1臺中不可以混合使用K型、J型)
3) A/D轉換值被自動寫入FX3S、FX3G、FX3GC、FX3U、FX3UC可編程控制器的特殊數據寄存器中。
端子排列
FX3U-4TC-ADP的端子排列如下所示
熱電偶K型的接線
*1. J-type 端子不需要接線。請不要接線。
*2. 使用熱電偶時，請遠離易于受電感性噪音(商用電源等)影響的場所。
*3. FX3S、FX3G、FX3U可編程控制器(AC電源型)時，可以使用DC24V供給電源。
熱電偶J型的接線
*1. 使用J型熱電偶時，請務必連接。此外，請將特殊輔助繼電器(K型、J型模式切換)置ON。
*2. 使用熱電偶時，請遠離易于受電感性噪音(商用電源等)影響的場所。
*3. FX3S、FX3G、FX3U可編程控制器(AC電源型)時，可以使用DC24V供給電源。
接線時的注意事項
*1. TC-ADP不可以在各通道中使用不同類型的熱電偶。請在所有通道中使用相同類型的熱電偶。
展開 Abaqus鈦合金TC4鉆削仿真案例講解
Abaqus鈦合金TC4鉆削仿真案例講解
基于ANSYS的多層堆疊模塊焊接殘余應力分析及選材優化
在6種工況下，各層最大Mises應力及全局最大法向變形如表4所示。
工況1～3選材相同，僅采用不同的加載方案，用于考察焊接順序對焊接殘余應力的影響。比較工況1～3的最大法向變形和各功能層應力可以看出：各功能層應力相差不大，但焊錫層應力相差較大。因此可以推斷，不同的焊接方案對模塊各功能層的應力分布影響不大，主要影響焊錫層的應力。產生該現象的主要原因在于: 不同焊接方案中焊錫層1與焊錫層2采用的焊錫不同，不同焊錫的飽和應力值不同。由于63Sn37Pb的飽和應力值大于SAC305，因此工況1的焊錫層1應力大于工況2，焊錫層2應力小于工況2，工況3的焊錫層1應力與工況1相當，焊錫層2應力與工況2相當。
工況2和工況5采用相同的蓋板材料和焊錫材料，僅底板采用熱膨脹系數相近但彈性模量不同的Al /SiCp和TC4。比較工況2和工況5的計算結果可知：工況5的法向變形比工況2大27.7%，HTCC層的應力水平大13.4%，僅底板層應力有6%的降低。其主要原因在于：Al /SiCp比TC4剛度更好，因此Al /SiCp材料底板的變形也更小，而HTCC層與底板層是變形協調的，HTCC層內部應變也更小，因此HTCC層應力也更小。比較工況4和工況6也可得出相同結論。因此可以推斷，提高底板材料剛度有助于降低HTCC層應力，同時減小模塊的殘余變形。
工況5與工況6采用相同的底板材料和焊錫材料，僅蓋板采用不同的可伐合金和TC4。比較工況5與工況6的計算結果可知：工況6的法向變形比工況5小37%，各功能層應力均比工況5大，其中底板層應力大26%，蓋板層應力大36%。工況6蓋板采用的材料TC4與工況5的可伐合金相比，熱膨脹系數更高，彈性模量更低。蓋板層選用更低彈性模量的材料，理論上模塊法向變形應該更大，但是工況6的法向變形卻小于工況5。
展開 Ti6Al4V鋸齒狀切屑仿真之我見
目前看了很多做TC4（還有高溫合金之類）的切削仿真，都采用設置切屑層與分離層的方法，更有甚者改變工件的入刀幾何形狀，個人認為這些做法都很不妥，違背了實際切削情況。實際切削時工件不存在分層現象，不存在不同層之間材料參數不同的情況，這種做法完全是為了做仿真而做仿真，為了做鋸齒切屑而做鋸齒切屑。
以上純屬個人觀點，下面是在不分層（整個工件材料屬性一致）的情況下做的TC4切削仿真，無刀具——工件穿透現象，即使切屑彎曲，也不會出現切屑——工件穿透現象。
航空航天高性能制造，激光增材制造技術大有可為
圖3 超聲復合激光增材制造TC4合金顯微組織調控：（a）激光熔化沉積復合高頻超聲振動工藝；（b）常規激光熔化沉積TC4合金的粗大柱狀晶；（c）超聲復合激光增材制造TC4合金的細小等軸晶
創新結構設計及形性一體化調控是發揮增材制造潛能、實現性能/功能躍升的重要途徑
服役于航空、航天、船舶、核電等現代工業的金屬構件正朝著復雜化、一體化、高性能、多功能方向發展。創新結構設計為增材制造構件的性能突破和功能躍升創造了條件。增材制造的高柔性為結構成形提供了保障。兩者相輔相成、相得益彰。
對于大型金屬構件，基于送粉方式的激光熔化沉積（LMD）技術可有效滿足大型金屬構件的成形要求，并實現了Ti合金、Ni基高溫合金、高強鋼、難熔合金等難加工金屬材料大型關鍵構件的激光增材制造及工業應用。這主要得益于以凝固晶粒、內部缺陷及顯微組織為核心的冶金質量和性能的控制，以及激光成形件熱應力、變形開裂及結構缺陷控制等理論及技術的進步。同時，近年來多激光器、多振鏡協同的粉床型選區激光熔化SLM裝備及技術的發展，也為結構復雜的大型整體金屬構件的成形開辟了新途徑。
而復雜整體構件、輕量化點陣構件，往往內含復雜內流道、多孔點陣等極端難加工結構，選區激光熔化（SLM）高精度增材制造技術可實現這些復雜結構的設計與制造。航空航天領域采用SLM技術成形、并獲得工程應用的典型構件包括火箭推進器耐高溫部件、發動機燃油噴嘴、燃燒室導流襯套、商業飛機機艙隔板等。
展開 
鍛造工藝對Ti-30Zr-5Al-3V合金顯微組織及性能的影響研究
表1 Ti-30Zr-5Al-3V合金鑄錠的化學成分(wt%)
表2 Ti-30Zr-5Al-3V合金棒材鍛造工藝設計
注：① 1#～4#工藝鍛樣均進行700℃/1h·AC退火處理；②工藝編號下文沿用。
實驗結果及討論
在鈦合金特別是α+β雙相鈦合金中，可以觀察到各式各樣的組織，鈦合金的力學性能在很大程度上取決于這兩個相的比例、形態、尺寸和分布。目前，最典型且應用最廣泛的TC4鈦合金的四種典型組織對應的性能如表3所示。
表3 TC4典型組織的室溫力學性能
由表3可以看出，不同的顯微組織對TC4的室溫性能有很大的影響。隨著α相尺寸的減小，棒材的強度有所降低，延伸率顯著提高。許多研究者認為，復雜合金化鈦合金的強化水平是由加入的各種元素產生的強化疊加起來的，由此，通過計算可得TC4合金中Al強度當量為9.8，Mo強度當量為2.4，計算強度約為940MPa，這與其真實值基本相當。對于Ti-30Zr-5Al-3V合金，按名義成分進行計算，Al強度當量為15，Mo強度當量為1.76，進而計算出該合金的強度值約為1220MPa。相關學者研究發現：鈦鋯合金相對于純鋯和純鈦，合金熔點降低了，耐腐蝕性變強了，并且由于鈦鋯合金具有更細小的顯微組織，其強度和塑性都比純鋯和純鈦高。
通過表2設計的鍛造工藝，獲得了Ti-30Zr-5Al-3V合金的四類典型組織：魏氏組織、網籃組織、雙態組織和等軸組織。通過分析不同組織形貌對應的力學性能，積累Ti-30Zr-5Al-3V合金的性能特點。
不同鍛造工藝對顯微組織的影響
由圖1可以看出：添加了30%Zr的Ti-30Zr-5Al-3V合金屬于典型的α+β雙相鈦合金，其組織形貌與兩相鈦合金的組織類型一致，這與Zr元素是中性元素的結論是一致的。
展開 英飛凌余辰杰：MCU 在智能駕駛傳感器和域控制器中的應用
現在很多全球知名的OEM，在準L3 級別的域控制器平臺上，都是加入 AURIX TC39X來做整個板級的功能安全，從 TC39 X到 38X、37X 至 32X，大部分管腳資源都可以無縫兼容，這也方便了Tier1做早期的跨平臺，跨應用的MCU選型規劃。
跟上一代TC2系列對比，TC3 系列無論是在算力，內存，通訊接口，功能安全機制，硬件加密上都有顯著的提升。
焉知解釋：
ARM 處理器有三大產品線：一，Cortex - A 系列高性能應用處理器；二，Cortex - M系列微控制器；三，Cortex - R系列實時處理器。
從內核來看，越來越多的廠商采用 ARM 架構，其中低端的實時控制器會基于的Cortex - M系列，對于高實時性高功能安全要求的場景，更多用到 R 系列內核。英飛凌一直到下一代TC4系列都沒有考慮采用基于ARM核作為主計算單元的計劃。我們認為在功能安全領域，基于Tricore的AURIX系列已經被數以百計的Tier1和OEM所驗證，其仍有很強的生命力。
對比我接下去會提到的越來越多的SoC會在die上加入一些實時處理器。作為MCU供應商，英飛凌在下一代的TC4系列中也會加入一個輕量級的神經網絡加速內核，我們稱之為PPU，parallel processing unit, 是基于Synopsys的ARC EV的內核深度優化的。
正如SoC中加入realtime core并不可能真正意義上取代獨立的MCU，我們引入PPU的目的也主要是從功能安全的角度考慮，針對safety critical的任務，來分擔一些 SoC芯片中AI算力，互為備份。
展開 淺談粉末材料與金屬3D打印技術發展的關系
Merlino表示他們公司正在研究的一種新型鈦合金，與傳統的TC4（3D打印中使用的主要鈦合金）相比，它會顯示出很廣闊的前景。
他解釋說：“在基于激光增材的設備中，TC4中積累的殘余應力會在打印過程中導致變形，這限制了可以制造的產品范圍。相比之下，正在開發的ATI合金在打印過程中具有更低的殘余應力，以及更高的強度和耐溫性。這使你能夠在鈦金屬中構建復雜的結構，而你無法用TC4材料構建。“
此外，莫里森還指出了在開發鋁合金方面取得的進展，這些鋁合金在3D打印過程中運行良好，并提供比AlSi10Mg更好的性能，他稱AlSi10Mg是目前用于AM的 "主力 "鋁合金。將AlSi10Mg描述為一種低檔的鑄造合金，打印效果好，但在強度和延展性方面沒有什么優勢。因此，與目前市場上的先進鋁合金相比，它迫使人們在設計上做出更多的妥協。他認為這些合金的性能比AlSi10Mg好得多，但打印效果不好。所以人們正在努力解決這個問題，并且正在取得進展。
材料成本優勢
在努力使金屬AM成為一項主要的生產技術的過程中，一個不可規避的因素是金屬粉末的成本，據梅里諾說，他仍然經營著他創立的、ATI收購的制造廠。Merlino表示："一般來說，我們在這方面沒有得到很多反饋。其中一個原因是，多年來材料的價格已經下降了。此外，3D打印比傳統的制造方法更好地利用了材料。比方說，你有一個極其復雜的結構，可以進行機械加工。你可以從一個20磅的材料塊開始，最后得到一個1磅的零件。這并不罕見，特別是在航空航天和國防領域。因此，你通過購買傳統產品形式的材料所可能節省的費用都作為廢品消失了。"
莫里森說：”與機械加工不同，AM幾乎百分百利用了為一項工作購買的所有粉末，因為該工藝將零件打印成接近凈成形的形狀，任何剩余的粉末都用于后續零件。
展開 車載以太網的未來：OPEN Alliance下17個技術委員會的最新進展與行業影響（上）
TC4 Tools （completed）
TC4的目標是調查和提供基用以太網通信的設備所需的系列工具。TC4小組已于2013年9月結束了工作。在此之前，TC4的工作包括確定需要哪些工具來開發基于以太網通信的設備和開發、維護來自多個供應商的現有工具列表。
TC5 Gap Identification （on hold）
TC5的目標是識別和解決在實現基于以太網的汽車通信時可能遇到的問題和差距。首先,TC5需要確定所有協議層上待解決的開放問題，再提出解決解決這些問題的方法，同時確保OPEN活動與其他組織的活動之間沒有不必要的重疊。
TC6 Common Media Independent Interface Definitions for Automotive Purposes（in progress）
TC6負責定義針對汽車應用的通用媒體獨立接口(xMII)，為車載以太網通信提供一套共通的接口規范，以確保不同制造商的設備能夠兼容并有效地進行數據交換。所以TC6需要精確識別汽車行業對通信接口的需求，分析xMII標準以評估其適用性和性能，同時識別并解決不兼容性，提出增強功能的改進建議，確保汽車網絡的性能和可靠性。
目前，TC6的研究重心在2.5 G標準上， 5/10G的定義預計在2.5G規范完成后開展。2023年的會議中有以下幾個重要的提案：
2023年3月6日的會議上，Heiko Strohmeier對額外功能進行提議以增強診斷和錯誤處理能力，包括極性反轉、鏈路質量診斷計數器以及可編程輸出幅度設置。
2023年5月22日的會議上，Bosch提出將1000BASE-X作為TC6 2.5GBASE-X接口的編碼參考，在極性校正的實現細節方面進行討論。
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