高温测试验证增材制造的创新
超级合金通常用于极端环境，例如航空航天、工业和发电市场，是一类高性能合金，具有令人印象深刻的机械强度以及高温下的抗热蠕变和耐腐蚀性。 材料科学和工程行业的人员不断开发更高的性能，并寻求这些先进材料的新应用。
尽管使用了几十年，这种材料仍然需要专门的制造技术，并产生大量废料，提高了生产成本。增材制造涉及逐层熔化和熔合金属粉末，它已成为生产复杂几何形状的高温合金部件以及减少生产过程中材料浪费的一种有前途的技术。
也称为 3D 打印，这仍然是一个相对较新、复杂的工艺，需要更深入地了解使用这种增材方法生产的材料的性能和耐用性。 （图1）
图 1：3D 打印高温合金的生产仍然是一个不断增长的领域，但高温测试可以消除质量和可靠性方面的一些未知因素。
图 2：当今的高温测试环境是一个完整的系统，由框架、腔室、传感器、样品架和帮助管理和分析系统数据的软件组成。
负责生产高温合金的人员已经寻找新方法来进一步推进高温合金的增材制造，并提高高温合金部件在极端环境下的性能和可靠性。回答围绕这些增材制造高温合金的机械行为的问题是使这种现代制造材料超越怀疑并在高性能应用中发挥关键作用的关键一步。 高温机械测试一直在需要承受极端条件的新材料的开发中发挥着关键作用，基于添加剂的高温合金也不例外。通过使材料承受高温和机械应力，研究人员已经能够确定不同材料的优点和缺点，这使他们能够开发新材料并确定更适合特定应用的材料。 高温机械测试在超级合金的增材制造中发挥着特别重要的作用，它使研究人员能够通过模拟现实应用中经常出现的高温、高压环境来研究这些材料的行为。 （图2）
为什么要进行高温测试？
对不同条件下材料的微观结构和变形行为的深入了解可以帮助识别材料中潜在的弱点或失效模式，并为改进制造工艺或材料设计的开发提供信息。适当的高温测试可以回答重要问题，从而在使用增材制造技术生产的高温合金的应用中提供更好的性能和效率：
- 不同的热处理对增材制造高温合金的机械性能有何影响？
- 不同的合金成分在这些极端温度和应力下表现如何？
- 这些材料有哪些优点和缺点以及每种材料如何在特定应用中使用？
- 通过获得更准确、可重复的数据，可以对极端条件下材料的行为做出哪些改进的预测？
测试当今的高温合金
现代高架机械测试方法利用先进的仪器和控制技术，例如高温炉和专门的测试框架和软件配置，能够对测试样本施加精确的载荷、应变和温度。
这些更先进的测试设备和技术的发展显着提高了准确性和可重复性，从而更精确地了解极端条件下的材料行为。这使得人们对材料行为有了更多的了解，研究人员对材料行为的基本物理学有了深入的了解。最终，具有改进性能的新材料和新的生产技术可以放心地推向市场。
测试标准在高温合金测试中也发挥着关键作用，因此重要的是要注意高温测试中使用的一些更常见的标准。其中包括 ASTM E21、ASTM E139、ASTM E145、ASTM E220、ASTM E1457 和 ISO 6892-2，所有这些都定义了测试参数、测量和结果，以精确表征材料的响应，以确定其强度、性能并确保质量防止使用失败，并就特定应用使用哪种材料做出明智的决定。
随着材料科学和技术的新发展，高架机械测试不断发展和改进。这种材料测试方法有助于提高许多关键系统的安全性和可靠性，例如飞机发动机和核电站。通过了解材料在极端条件下的表现，工程师可以设计出能够更好地承受这些条件的系统，而不会出现故障或对人类或环境造成伤害。当使用新的创新材料（例如增材制造的高温合金）时，对工艺的信心与对材料的信心同样重要。
