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激光直接沉积CoCrFeNiMn高熵合金:气孔-组织结构-拉伸性能之间的关系 被引量：5
1
作者 苏传出 陈希章 +3 位作者 Sergey Konovalov 卢淑媛 闻明 王艳虎 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期43-49,共7页
采用激光直接沉积技术成功制备等原子CoCrFeNiMn高熵合金。研究沿试样沉积高度方向上的气孔的大小、数量和组织结构及室温(293 K)和低温(77,200 K)下试样的拉伸性能。结果表明:CoCrFeNiMn合金表现出定向结晶规律,在合金底部区域晶界处... 采用激光直接沉积技术成功制备等原子CoCrFeNiMn高熵合金。研究沿试样沉积高度方向上的气孔的大小、数量和组织结构及室温(293 K)和低温(77,200 K)下试样的拉伸性能。结果表明:CoCrFeNiMn合金表现出定向结晶规律,在合金底部区域晶界处形成伴有长形气孔的树枝状柱状晶,随着区域靠近试样顶部,晶粒形态转变为等轴晶粒。而在试样顶部区域,气孔形状呈圆形且数量大大降低。比较在77,200 K和293 K温度下的合金的相应拉伸性能可知:试样顶部区域选取的77 K拉伸试样具有更好的性能,但在中部区域的293 K拉伸试样和在底部区域中的200 K拉伸试样的伸长率相似,这是由于试样不同的气孔率和组织结构的差异所致。 展开更多
关键词 激光直接沉积技术 CoCrFeNiMn 气孔 组织 拉伸性能
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激光直接沉积制备Mo-Ni-ZrO2高温耐磨复合合金梯度涂层 被引量：4
2
作者 王瑞雪 陈岁元 +2 位作者 马雪耻 梁京 刘常升 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1989-1996,共8页
设计30wt%~70wt%不同Mo含量的Mo-Ni混合粉末,通过添加少量ZrO2形成梯度复合合金粉末,采用激光直接沉积技术在3Cr2W8V钢板上制备Mo-Ni-ZrO2高温耐磨复合合金梯度涂层。利用金相显微镜、显微硬度计、SEM、能谱仪及XRD等对制备梯度涂层的... 设计30wt%~70wt%不同Mo含量的Mo-Ni混合粉末,通过添加少量ZrO2形成梯度复合合金粉末,采用激光直接沉积技术在3Cr2W8V钢板上制备Mo-Ni-ZrO2高温耐磨复合合金梯度涂层。利用金相显微镜、显微硬度计、SEM、能谱仪及XRD等对制备梯度涂层的组织结构、裂纹与气孔消除、相组成及其硬度等进行了研究。结果表明:在Mo-Ni系复合合金梯度涂层中,由于Mo在激光作用下易氧化为MoO_3,MoO_3受热易挥发,在熔池中未能及时逸出,因此,涂层在50wt%Mo梯度层处开始出现裂纹和气孔,其显微硬度平均值为287.29;在Mo-Ni-ZrO2系梯度涂层中,添加ZrO2后,50wt%Mo梯度层处的裂纹和气孔明显减少,该涂层中主相为MoNi及强化相Mo1.24Ni0.76、Ni3Zr,还有少量MoO_3,其显微硬度平均值为477;ZrO2具有良好的消除Mo-Ni高温复合合金梯度涂层裂纹气孔缺陷与增强梯度涂层硬度的作用。 展开更多
关键词 Mo-Ni高温合金 激光直接沉积技术 穿孔顶头 复合合金梯度涂层 裂纹和气孔的消除
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CST液黏传动摩擦副表面织构技术研究 被引量：3
3
作者 孙少妮 谢里阳 龙日升 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第12期117-120,共4页
可控起动传动装置(Controlled Start Transmission, CST)为重型刮板输送机提供了一种软起动、过载保护和多机功率平衡的可靠方法。液黏摩擦传动单元(Hydro-viscous Drive Unit,HDU)是CST装置的核心,它包括多组摩擦副。摩擦副的可靠性和... 可控起动传动装置(Controlled Start Transmission, CST)为重型刮板输送机提供了一种软起动、过载保护和多机功率平衡的可靠方法。液黏摩擦传动单元(Hydro-viscous Drive Unit,HDU)是CST装置的核心,它包括多组摩擦副。摩擦副的可靠性和耐磨性能直接决定了CST装置的整体性能。以粉末冶金和激光表面工程技术为基础,提出以仿生非光滑表面来改善和提高摩擦副机械耐磨性能的新思路。利用激光直接沉积和激光脉冲钻孔技术,制备了具有不同非光滑表面形态和参数的非光滑表面试样。通过表面形貌分析和摩擦磨损试验发现:激光直接沉积过程的基板预热(600℃),有助于提高激光沉积试样的表面质量,包括表面形貌、裂纹抑制控制以及沉积材料与基板结合位置的晶粒细化等;与光滑试样相比,具有非光滑表面形态的试样具有更好的耐磨性能,在试验条件下,当小孔间距等于1 mm,小孔直径等于0.8 mm时,材料表面具有最好的耐磨性能。该研究为CST装置液黏传动摩擦副的未来研究和试制提供了新的方法。 展开更多
关键词 液黏传动 表面织构 耐磨性能 激光直接沉积技术
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基于半解析VOF-DEM的激光直接沉积多尺度过程模拟 被引量：1
4
作者 王泽坤 刘谋斌 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3228-3239,共12页
与传统铸造技术相比,基于金属粉末的增材制造技术因其生产周期短、可操作性强而在航空航天、生物医学等领域具有很好的优越性.尤其是激光直接沉积技术,因其自由度高,在复杂构件制造、部件修复中有着广泛的运用.但是该激光直接沉积过程... 与传统铸造技术相比,基于金属粉末的增材制造技术因其生产周期短、可操作性强而在航空航天、生物医学等领域具有很好的优越性.尤其是激光直接沉积技术,因其自由度高,在复杂构件制造、部件修复中有着广泛的运用.但是该激光直接沉积过程涉及多物理场、跨尺度、极端高温高压环境和相变问题,仅靠实验不能很好地研究其中的机理.已有数值模拟技术一般通过预设或者射入拉格朗日点作为颗粒输入,不能做到同时考虑环境气体、颗粒碰撞和相变过程.本文在近期发展的基于核函数近似背景流场的半解析CFD-DEM耦合方法中引入了流体体积分数法(VOF),发展了可以同时模拟含热、刚体颗粒、相变和自由液面及相变界面的半解析VOF-DEM(或半解析CFD-DEM-VOF)方法,从而首次实现了真实物理环境下激光直接沉积技术的数值模拟.其中,VOF中的气相为环境气体,液相为熔融和凝固的金属相,界面通过iso-Advector重构,DEM为未熔化的金属粉末,且流体网格可解析离散元颗粒形状.这一模拟框架可以有效复现颗粒之间的碰撞、粘结、熔化、融合,以及熔池熔道的形成,为激光直接沉积技术的数值模拟提供了开拓性的范式,并可以被应用到其他带相变的颗粒系统中. 展开更多
关键词 激光直接沉积技术 颗粒流动 半解析CFD-DEM耦合 数值模拟框架
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