金属粉末激光快速成形的工艺及材料成形性 被引量：25

1

作者 胡孝昀 沈以赴 +2 位作者 李子全 顾冬冬 史长根 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期378-383,共6页

对比了3类金属粉末激光快速成形工艺:选区激光烧结;选区激光重熔,或称选区激光熔覆;以及直接激光沉积,或称激光净成形.提出了其分类依据是金属粉末与激光的作用机制,以及由此导致的金属粉末激光成形机理.综述了上述3类激光快速成形工艺... 对比了3类金属粉末激光快速成形工艺:选区激光烧结;选区激光重熔,或称选区激光熔覆;以及直接激光沉积,或称激光净成形.提出了其分类依据是金属粉末与激光的作用机制,以及由此导致的金属粉末激光成形机理.综述了上述3类激光快速成形工艺的成形原理、成形材料及工艺优劣,分析了"球化"效应、翘曲变形、以及裂纹等对金属粉末激光成形性的影响规律及相应解决措施. 展开更多

关键词 激光快速成形 选区激光烧结 选区激光重熔 选区激光熔覆 直接激光沉积 激光净成形

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Cu过渡层对直接激光沉积TC4/IN718双金属结构组织性能的影响 被引量：3

2

作者 王辰阳 邢飞 +2 位作者 刘祥宇 卞宏友 徐国建 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期323-331,共9页

钛合金和镍基合金各具有独特性能,二者的双金属结构在航空航天领域具有广泛的应用前景。由于2种金属的物理与化学性能差异较大,易在结合区域产生开裂。基于直接激光沉积(DLD)技术,分别制备了无过渡层和Cu过渡层的TC4/IN718双金属结构。... 钛合金和镍基合金各具有独特性能,二者的双金属结构在航空航天领域具有广泛的应用前景。由于2种金属的物理与化学性能差异较大,易在结合区域产生开裂。基于直接激光沉积(DLD)技术,分别制备了无过渡层和Cu过渡层的TC4/IN718双金属结构。测试分析结果表明,无过渡层双金属结构,结合区形成大量Ti-Ni脆性相,导致裂纹敏感性提高,产生开裂;Cu过渡层的双金属结构,在TC4与IN718之间形成Cu过渡区,限制TC4与IN718直接结合,降低裂纹敏感性,无裂纹等冶金缺陷产生,由于冶金反应与元素扩散的发生,在Cu过渡区中形成了少量Ti-Cu与微量Ti-Ni化合物相;化合物相在双金属结构中的产生,使Cu过渡区维氏硬度最高约为5801.6 MPa,但远低于无过渡层双金属结构的维氏硬度(最高约为8281 MPa)。 展开更多

关键词 直接激光沉积 双金属结构 钛合金 镍基高温合金 微观组织

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直接激光沉积Fe-Cr-Ni梯度合金钢的组织与性能 被引量：2

3

作者 战娣 陈岁元 +2 位作者 宋修文 陈雪婷 王玫 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期1-9,共9页

采用直接激光沉积技术制备了具有外强内韧组织性能的12CrNi2Y-50Cr6Ni2Y-70Cr8Ni2Y梯度合金钢试样,利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、硬度计、摩擦试验机等分析手段,对直接激光沉积的梯度合金钢试样的组织结构、界面结合性、硬度梯... 采用直接激光沉积技术制备了具有外强内韧组织性能的12CrNi2Y-50Cr6Ni2Y-70Cr8Ni2Y梯度合金钢试样,利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、硬度计、摩擦试验机等分析手段,对直接激光沉积的梯度合金钢试样的组织结构、界面结合性、硬度梯度分布及耐磨性等进行了研究。结果表明,在优化的激光沉积参数下,成功制备出了无裂纹夹杂缺陷、梯度过渡界面处呈现冶金结合的12CrNi2Y-50Cr6Ni2Y-70Cr8Ni2Y梯度合金钢试样。梯度合金钢的组织呈现出由粒状贝氏体+板条贝氏体+少量马氏体→板条贝氏体+板条马氏体→板条马氏体+片状马氏体的变化趋势,对应硬度呈356 HV0.2→551 HV0.2→712 HV0.2梯度分布,体积磨损率呈现2.01×10^(-4)mm^(3)·N^(-1)·m^(-1)→1.33×10^(-4)mm^(3)·N^(-1)·m^(-1)→0.71×10^(-4)mm^(3)·N^(-1)·m^(-1)的梯度变化。制备的梯度合金钢试样中,由于C与Cr含量增加,试样硬度呈现了由低到高的梯度分布,表面工作层的耐磨性提高了近2.8倍,获得了外强内韧、呈梯度分布的组织与性能;梯度合金钢试样过渡界面附近小尺寸C原子发生了明显的元素扩散,促进了梯度界面的冶金结合。 展开更多

关键词 直接激光沉积 梯度合金钢 组织演变 硬度梯度分布 冶金结合

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能量密度对直接激光沉积Ti-6Al-4V合金组织和性能的影响 被引量：1

4

作者 张弈 李传维 +1 位作者 李克 顾剑锋 《材料热处理学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期114-120,共7页

采用直接激光沉积(DLD)技术制备了Ti-6Al-4V合金,使用X射线衍射、扫描电镜、拉伸实验机等研究了不同能量密度(50、62.5和75 J/mm^(3))对DLD成型Ti-6Al-4V合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着能量密度的升高,可以得到3种典型的... 采用直接激光沉积(DLD)技术制备了Ti-6Al-4V合金,使用X射线衍射、扫描电镜、拉伸实验机等研究了不同能量密度(50、62.5和75 J/mm^(3))对DLD成型Ti-6Al-4V合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着能量密度的升高,可以得到3种典型的显微组织:α′马氏体组织、魏氏组织、层片状(α+β)组织。在能量密度为75 J/mm^(3)时,DLD成型Ti-6Al-4V合金具有较好的强塑性匹配:屈服强度达到1199 MPa,抗拉强度达到1220 MPa,断裂伸长率为11.6%。该合金强度和塑性提升的原因可能与层片状(α+β)组织中的纳米孪晶有关。 展开更多

关键词 TI-6AL-4V合金 直接激光沉积 能量密度 显微组织 力学性能

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超声对直接激光沉积钛基复材中未熔TiC聚集现象的影响

5

作者 张子傲 严新锐 +3 位作者 宋晨晨 马广义 牛方勇 吴东江 《精密成形工程》 北大核心 2023年第11期21-30,共10页

目的改善直接激光沉积TiC_(p)增强TC4复合材料中未熔TiC(Unmelted TiC,UMT)的聚集情况,提高钛基复合材料的力学性能。方法利用定点超声辅助直接激光沉积工艺制备了20%、30%(质量分数)TiC_(p)/TC4复合材料,通过金相显微镜观察UMT的分布情... 目的改善直接激光沉积TiC_(p)增强TC4复合材料中未熔TiC(Unmelted TiC,UMT)的聚集情况,提高钛基复合材料的力学性能。方法利用定点超声辅助直接激光沉积工艺制备了20%、30%(质量分数)TiC_(p)/TC4复合材料,通过金相显微镜观察UMT的分布情况,采用X射线衍射仪分析物相组成、衍射峰强度与半峰宽变化。通过扫描电子显微镜(SEM)进一步分析样件的微观组织,并使用SEM配备的能谱仪模块对元素分布情况和元素含量进行分析,同时观察拉伸样件的断口微观形貌和初生TiC情况。分别采用显微硬度仪和微机控制电子万能试验机测试样件的显微硬度与拉伸性能。结果超声产生的声流、空化和机械效应不断搅拌熔池,增大了熔池的润湿性,初生TiC熔化/溶解更加充分,改善了UMT在熔覆层边缘的聚集情况。在超声能场辅助作用下,20%、30%(质量分数)TiC_(p)/TC4复合材料的平均显微硬度分别提升了8.4%和12.7%,极限拉伸性能分别提升了8.0%和15.0%。结论定点超声高频振动可以有效改善UMT聚集现象,使TiC_(p)在TC4基体中分布得更加均匀,增强了熔覆层间结合强度,最终使沉积件力学性能得到提升。 展开更多

关键词 直接激光沉积 TiC_(p)/TC4复合材料 超声振动 UMT聚集 微观组织 力学性能

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随动同步电感辅助直接激光沉积温度分布规律研究

6

作者 刘骁 马广义 +3 位作者 宋晨晨 邸腾达 牛方勇 吴东江 《应用激光》 CSCD 北大核心 2023年第4期28-38,共11页

将电磁场引入直接激光沉积中,可对沉积过程进行有效调控,进而提高成形件的性能。研究提出随动同步电感辅助直接激光沉积技术,建立了随动同步电感辅助直接激光沉积过程有限元分析模型,并证实模型的准确性。预测电感电流为0 A、9 A、12 A... 将电磁场引入直接激光沉积中,可对沉积过程进行有效调控,进而提高成形件的性能。研究提出随动同步电感辅助直接激光沉积技术,建立了随动同步电感辅助直接激光沉积过程有限元分析模型,并证实模型的准确性。预测电感电流为0 A、9 A、12 A、15 A、18 A、21 A时,随动同步电感对于沉积过程热作用区、冷却速率、温度梯度以及固-液界面处生长速率的影响。计算结果表明,预热15 s后的温升速率趋近于0 K/s,且所能达到的最大温度与热作用区尺寸可分别近似为电流的一次与二次函数。由于电感的缓冷作用,熔池凝固后表面中心点处的温度随着电流的增大而增大,冷却速率与温度梯度则随着电流的增大而减小,其中当电流为21 A时,最大冷却速率减小了8%。随着电流的增大,熔池固-液界面处的最大温度梯度减小、平均生长速率增大,与电流分别成三次函数与一阶指数函数关系。 展开更多

关键词 直接激光沉积 电磁场 冷却速率 温度梯度 生长速率

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直接激光沉积的金属液滴凝固特性数值模拟研究

7

作者 吕宛 张凯翔 +4 位作者 李玉川 金仁泓 颜佳 刘鑫 卞庆飞 《热加工工艺》 北大核心 2023年第3期142-148,共7页

液滴凝固过程是直接激光沉积制造的重要部分,其在制造面上的最终形态将直接影响制造层的成型质量。为了明晰直接激光沉积制造过程中金属液滴的凝固现象及成型机理,建立了金属液滴在冷壁面上凝固的两相流动及传热数值模型,并在模型正确... 液滴凝固过程是直接激光沉积制造的重要部分,其在制造面上的最终形态将直接影响制造层的成型质量。为了明晰直接激光沉积制造过程中金属液滴的凝固现象及成型机理,建立了金属液滴在冷壁面上凝固的两相流动及传热数值模型,并在模型正确性验证的基础上对强弱辐射作用两种情况下液滴的凝固过程开展研究。结果表明:弱表面辐射作用下,液滴在制造壁面上呈振荡式铺展及收缩,液滴前缘最大铺展速度可达25 mm/s,其凝固呈由壁面区域向中心区域、边缘区域向中心区域凝固的态势;强表面辐射作用下,液滴凝固呈由四周外表面向内部凝固的态势,液滴无明显铺展及收缩运动,液滴凝固速度相较于弱辐射情况极大提升,但随着凝固向内部的深入,凝固率呈线性增大趋势。 展开更多

关键词 直接激光沉积 金属液滴 表面张力 辐射 凝固

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车轻量化用CrNiMo钢激光成形性能及机理分析

8

作者 胡建治 刘喜庆 《山西冶金》 CAS 2023年第7期3-5,共3页

车轻量化研究的关键是对其材料性能的开发。选择车轻量化用合金材料作为研究对象,设计了一种激光成形CrNiMo合金材料,同时采用直接激光沉积方法(DLD)与选区激光熔融(SLM)增材进行加工。研究结果表明:DLD与SLM试样都呈现单相BCC的晶体结... 车轻量化研究的关键是对其材料性能的开发。选择车轻量化用合金材料作为研究对象,设计了一种激光成形CrNiMo合金材料,同时采用直接激光沉积方法(DLD)与选区激光熔融(SLM)增材进行加工。研究结果表明:DLD与SLM试样都呈现单相BCC的晶体结构特征;试样的温度逐渐提高后,硬度持续降低,CrNiMo合金比热容与热导率都出现了增大的趋势;在车轻量化用CrNiMo合金制备方面,DLD相对SLM表现出更好的原位合金化加工适性。该研究开发的CrNiMo合金钢具有很高的力学性能以及机加工性能,为后续高性能零件的开发设计奠定了很好的理论基础,为实际生产过程提供了相关指导。 展开更多

关键词 合金 直接激光沉积 热学性能 微观组织

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激光成形车用CrNiMo合金钢的组织及成形性能分析

9

作者 姚瑞央 张保生 《山西冶金》 CAS 2023年第7期8-10,共3页

选择车轻量化用合金材料作为研究对象,开发得到CrNiMo合金。依次采用直接激光沉积方法(DLD)与选区激光熔融(SLM)两种增材加工方法实现了CrNiMo试样的原位合金化。研究结果表明:采用DLD和SLM进行增材处理时,获得了接近等原子比的原位合金... 选择车轻量化用合金材料作为研究对象,开发得到CrNiMo合金。依次采用直接激光沉积方法(DLD)与选区激光熔融(SLM)两种增材加工方法实现了CrNiMo试样的原位合金化。研究结果表明:采用DLD和SLM进行增材处理时,获得了接近等原子比的原位合金;持续提高DLD激光功率,试样密度增大,到达1340 W时获得7.48 g/cm^(3)的最大密度值;DLD激光功率在1140 W以上时,制备CrNiMo试样达到电弧熔炼程度;DLD与SLM试样都出现了元素富集的情况,在DLD试样内存在残留的Ni,SLM试样内则存在部分Mo富集现象;在车轻量化用CrNiMo合金的制备方面,DLD相对SLM表现出更好的原位合金化加工适性。 展开更多

关键词 合金 直接激光沉积 热学性能 微观组织

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高熵合金增材制造技术研究进展 被引量：3

10

作者 丁红瑜 何进超 《江苏科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第6期35-41,共7页

高熵合金是近十几年来迅速发展起来的一类多组元合金,具有很多优异的性能.增材制造技术是一种短流程的先进制造工艺,能实现复杂零件的近净成型.因此,研究高熵合金的增材制造技术很有应用前景.文中分析了高熵合金目前的研究热点,总结了... 高熵合金是近十几年来迅速发展起来的一类多组元合金,具有很多优异的性能.增材制造技术是一种短流程的先进制造工艺,能实现复杂零件的近净成型.因此,研究高熵合金的增材制造技术很有应用前景.文中分析了高熵合金目前的研究热点,总结了采用增材制造工艺制造高熵合金的最新研究进展,对于开展相关领域的研究具有一定的参考意义. 展开更多

关键词 高熵合金 增材制造 选区激光熔化 直接激光沉积 Cantor合金

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扫描速度对激光沉积ER630丝材修复层力学性能与显微组织的影响 被引量：1

11

作者 杨来侠 李佳乐 +1 位作者 徐超 杨文选 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期271-278,共8页

采用直接激光沉积法(DLD)在45钢基材上激光沉积ER630丝材,研究了扫描速度对ER630丝材修复层力学性能和组织的影响。结果表明,随着扫描速度的不断提高,ER630修复层中夹渣逐渐增多,且尺寸逐渐增大;扫描速度对ER630丝材修复层密度的影响可... 采用直接激光沉积法(DLD)在45钢基材上激光沉积ER630丝材,研究了扫描速度对ER630丝材修复层力学性能和组织的影响。结果表明,随着扫描速度的不断提高,ER630修复层中夹渣逐渐增多,且尺寸逐渐增大;扫描速度对ER630丝材修复层密度的影响可忽略不计。在30 mm/s扫描速度下,组织主要为板条柱状马氏体和少量圆胞状奥氏体,随着扫描速度的提高,板条柱状马氏体减少,圆胞状奥氏体逐渐增多。在30 mm/s扫描速度下,激光沉积丝材试样的力学性能与550℃时效处理的630不锈钢相当。随着扫描速度的提升,屈服强度与硬度均呈下降趋势,30 mm/s时屈服强度最大,为961.07 MPa, 40 mm/s时硬度最大,为428.88 HV。拉伸断口形貌为韧窝断裂或准解理断裂,可见DLD工艺可实现优异的冶金结合;比较30 mm/s扫描速度下的强度,当沉积效率提高至2倍时,仍能得到较好的修复强度。 展开更多

关键词 直接激光沉积 ER630丝材 修复层 力学性能 显微组织 沉积效率

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CrMoTi中熵合金的性能及其原位合金化增材制造 被引量：1

12

作者 刘广 陈鹏 +4 位作者 姚锡禹 陈朴 刘星辰 刘朝阳 严明 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1055-1064,共10页

以新型模具材料为应用背景,首先从多主元合金设计的角度,预测了CrMoTi中熵合金成分,并在实验中验证了其单相bcc结构。对CrMoTi中熵合金的硬度和热学性能进行了测试。结果表明,电弧熔炼样品在室温下硬度为520.6 HV_(0.3),在600℃时硬度为... 以新型模具材料为应用背景,首先从多主元合金设计的角度,预测了CrMoTi中熵合金成分,并在实验中验证了其单相bcc结构。对CrMoTi中熵合金的硬度和热学性能进行了测试。结果表明,电弧熔炼样品在室温下硬度为520.6 HV_(0.3),在600℃时硬度为356.0 HV_(0.3);在室温下比热容为371 J/(kg·K),热导率为14.0 W/(m·K)。随后以金属元素粉为原材料,对比研究了直接激光沉积(DLD)和选区激光熔化(SLM)2种增材制造技术在原位合金化成型CrMoTi中熵合金的加工适性。其中DLD样品在打印态密度最高达7.46 g/cm^(3),硬度达到634.6 HV_(0.3)。SLM的原位合金化加工适性相对较差,样品密度最高为7.27 g/cm^(3),硬度为605.9 HV_(0.3),且在其内部残留有未熔Mo粉。相比较而言,在作为模具的性能方面,CrMoTi合金表现出略优于H13钢的硬度和高温热导率。在原位合金化方面,CrMoTi合金的原料包含了熔沸点差异较大的金属元素,且形成相为硬脆bcc结构相,对增材制造技术而言有较大的加工难度,而DLD技术相对SLM表现出更好的原位合金化加工适性。 展开更多

关键词 中熵合金 增材制造 原位合金化 直接激光沉积 选区激光熔化 热学性能

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直接激光沉积熔体自生氧化铝/钛酸铝复合陶瓷微观组织及力学性能 被引量：1

13

作者 吴东江 黄云飞 +2 位作者 赵大可 牛方勇 马广义 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第14期212-222,共11页

熔体自生陶瓷因具有接近熔点的超高温性能而成为两机系统热端部件重要的候选高温结构材料之一。熔池凝固条件对熔体自生陶瓷的微观组织及力学性能影响显著,而工艺条件则是调控凝固条件的重要手段。然而,目前关于工艺条件对直接激光沉积... 熔体自生陶瓷因具有接近熔点的超高温性能而成为两机系统热端部件重要的候选高温结构材料之一。熔池凝固条件对熔体自生陶瓷的微观组织及力学性能影响显著,而工艺条件则是调控凝固条件的重要手段。然而,目前关于工艺条件对直接激光沉积熔体自生陶瓷影响规律的研究尚不充分。为此,利用该技术制备了熔体自生Al_(2)O_(3)/Al_(6)Ti_(2)O_(13)陶瓷,研究了层间提升量对Al_(2)O_(3)/Al_(6)Ti_(2)O_(13)陶瓷成形质量的影响。结果表明,凝固陶瓷主要由α-Al_(2)O_(3)和Al_(6)Ti_(2)O_(13)相组成,占主要体积分数的α-Al_(2)O_(3)相弥散分布于连续的Al_(6)Ti_(2)O_(13)基体相中。由于凝固条件的改变,α-Al_(2)O_(3)相尺寸随层间提升量的增加逐渐降低且其形态逐渐由胞状枝晶向等轴枝晶转变。层间提升量处于0.4~0.6 mm范围内时凝固陶瓷具备精细的微观组织及优异的综合性能,是较好的工艺窗口。 展开更多

关键词 直接激光沉积 Al_(2)O_(3)/Al_(6)Ti_(2)O_(13)复合陶瓷 层间提升量

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直接激光沉积Ti6Al4V/Inconel 718复合材料微观组织与力学性能分析 被引量：2

14

作者 吴东江 元世军 +4 位作者 余超 何爱迪 马广义 牛方勇 卢凡 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期78-84,共7页

Ti6Al4V和Inconel 718合金被广泛用于航空航天。但TC4或Inconel 718难以同时满足轻量化和耐高温的需求。因此采用直接激光沉积制备了不同比例Ti6Al4V/Inconel 718复合材料。分别通过X射线衍射,扫描电子显微镜和能谱仪分析相组成,微观结... Ti6Al4V和Inconel 718合金被广泛用于航空航天。但TC4或Inconel 718难以同时满足轻量化和耐高温的需求。因此采用直接激光沉积制备了不同比例Ti6Al4V/Inconel 718复合材料。分别通过X射线衍射,扫描电子显微镜和能谱仪分析相组成,微观结构和元素分布。同时,研究了显微硬度和摩擦磨损性能。结果表明:随着Inconel 718的比例增加,有Ti2Ni和Ni3Ti金属间化合物形成。Ti2Ni的形成机理为:β→α+Ti2Ni和L→β-Ti+Ti2Ni,且Ti2Ni金属间化合物的偏析机理为晶间偏析。随着Inconel 718含量增加,复合材料的显微硬度逐渐增加。当Inconel 718的体积分数为50%时,其平均显微硬度值为7700 MPa,比100%Ti6Al4V的平均显微硬度高85.5%。显微硬度增加与Ti2Ni金属间化合物的析出强化直接相关。复合材料以磨料磨损为主,并伴随着黏着磨损。随着Inconel 718的增加,黏着磨损减弱。当Inconel 718的体积分数达到50%时,磨损量仅为100%Ti6Al4V的36.9%。 展开更多

关键词 直接激光沉积 Ti6Al4V/Inconel 718复合材料 微观组织 显微硬度 摩擦磨损

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激光沉积法制备Ti/TNTZO层状材料及其组织性能 被引量：2

15

作者 张婷 李仲杰 +5 位作者 许浩 董安平 杜大帆 邢辉 汪东红 孙宝德 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期757-766,共10页

采用直接激光沉积法(DLD)制备了工业纯Ti(CP-Ti)与TNTZO合金复合的Ti/TNTZO层状材料,对其微观组织、相组成、力学性能以及体外生物活性进行了分析。结果表明,通过DLD工艺可制备高致密度、无裂纹的Ti/TNTZO层状材料。所制备的层状材料主... 采用直接激光沉积法(DLD)制备了工业纯Ti(CP-Ti)与TNTZO合金复合的Ti/TNTZO层状材料,对其微观组织、相组成、力学性能以及体外生物活性进行了分析。结果表明,通过DLD工艺可制备高致密度、无裂纹的Ti/TNTZO层状材料。所制备的层状材料主要由α/α'与β2相组成。层状材料的Ti层由于合金元素扩散及较快的凝固速率使其组织细化,硬度明显升高;TNTZO层因β稳定元素稀释,亚晶界处产生了大量马氏体,硬度增加。单向拉伸实验结果表明,Ti/TNTZO层状梯度材料具有远高于成分材料CP-Ti和TNTZO的拉伸屈服强度与抗拉强度,但界面处产生的大量马氏体导致了材料塑性降低。对Ti/TNTZO层状材料进行模拟体液浸泡,结果显示,Ti/TNTZO层状材料浸泡过程中未产生明显的腐蚀,且可有效诱导磷灰石的形核与长大,在人体植入物领域具有很好的应用前景。 展开更多

关键词 层状材料 直接激光沉积 TNTZO 双相钛合金 植入物

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直接激光沉积Ti6Al4V合金疲劳裂纹萌生原位研究 被引量：1

16

作者 谢强 吕俊霞 +4 位作者 周建力 程晓鹏 王晋 张跃飞 张泽 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期542-549,共8页

本文运用自主研发的扫描电镜(SEM)原位疲劳测试台,对直接激光沉积(DLD)制备的Ti6Al4V合金开展疲劳实验,研究了其裂纹萌生行为。实验结果表明,在疲劳测试过程中,Ti6Al4V合金微塑性应变累积会导致颈缩,其中滑移是主要的塑性变形方式。通... 本文运用自主研发的扫描电镜(SEM)原位疲劳测试台,对直接激光沉积(DLD)制备的Ti6Al4V合金开展疲劳实验,研究了其裂纹萌生行为。实验结果表明,在疲劳测试过程中,Ti6Al4V合金微塑性应变累积会导致颈缩,其中滑移是主要的塑性变形方式。通过对变形行为的研究发现,网篮组织和α集束具有不同的织构特征,进而具有不同的变形方式。α集束内晶粒取向一致,滑移带会在集束边界形成,但集束内表现为均匀变形;网篮组织内具有高占比(96%)的高角度晶界,容易导致位错在晶界处塞积并形成滑移带,随着塑性应变累积,微孔及微裂纹沿滑移带边界萌生。同时研究发现小尺寸的表面缺陷(尺寸约为2~3μm)对Ti6Al4V合金疲劳性能影响较小,基本不会引起疲劳裂纹扩展。 展开更多

关键词 直接激光沉积 TI6AL4V合金 扫描电镜 原位疲劳 裂纹萌生

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直接激光沉积Al2O3增强NiCrAlY涂层的微观组织及力学性能 被引量：1

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作者 吴东江 刘妮 +4 位作者 余超 崔强 牛方勇 马广义 赵凯 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期203-212,共10页

目的改善NiCrAlY涂层微观组织并提高其力学性能。方法采用直接激光沉积方法制备100%NiCrAlY、NiCrAlY+10%Al2O3和NiCrAlY+20%Al2O3三种样件,分别利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散谱仪(EDS)、电子探针X射线显... 目的改善NiCrAlY涂层微观组织并提高其力学性能。方法采用直接激光沉积方法制备100%NiCrAlY、NiCrAlY+10%Al2O3和NiCrAlY+20%Al2O3三种样件,分别利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散谱仪(EDS)、电子探针X射线显微分析仪(EPMA),对不同成分样件进行相组成分析、微观组织观察以及元素组成检测,使用维式显微硬度测试计和万能摩擦磨损试验机,分别检测各个涂层的显微硬度和摩擦系数。结果在NiCrAlY中添加Al2O3后,Al2O3以不规则形状或球形分布在晶内或者晶界处,其尺寸小于2μm。三种复合涂层样件均由γ-Ni和β-NiAl相组成,添加Al2O3陶瓷颗粒后,涂层一次枝晶臂间距均减小,且Ni-Y相显著减少,Y2O3陶瓷颗粒弥散分布在基体的晶内与晶界处。NiCrAlY、NiCrAlY+10%Al2O3和NiCrAlY+20%Al2O3涂层的平均硬度分别为(440.69±30)HV0.2、(482.18±30)HV0.2和(453.09±20)HV0.2,100%NiCrAlY、NiCrAlY+10%Al2O3和NiCrAlY+20%Al2O3涂层的摩擦系数分别为0.77、0.55和0.52。结论加入Al2O3后,基体晶粒有一定程度的细化。在晶粒细化作用以及陶瓷颗粒弥散作用下,涂层的显微硬度有所提高,其中NiCrAlY+10%Al2O3的硬度最高,相比NiCrAlY基体提高了约9.5%。此外,发现添加Al2O3后,NiCrAlY+10%Al2O3和NiCrAlY+20%Al2O3样件的摩擦系数比NiCrAlY样件下降均超过25%,其中NiCrAlY+10%Al2O3样件的磨损量最小,相对于NiCrAlY涂层下降了近13.5%,耐磨性明显改善。 展开更多

关键词 直接激光沉积 AL2O3 NICRALY涂层 微观组织 显微硬度 摩擦磨损

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直接激光沉积Ti-8Al-1Er合金

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作者 全宏声 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期40-40,共1页

关键词 直接激光沉积 Ti-8Al-lEr合金 美国 激光控制净形 LENS 原位弥散合金化 凝固 铒 铝

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