TiC含量对激光选区熔化Inconel 625合金微观组织及表面摩擦磨损性能的影响

为了提高3D打印镍基高温合金强度、硬度及耐磨性能,使用激光选区熔化技术(Selective laser melting,SLM)制备添加不同质量分数TiC增强Inconel 625合金材料,并对比添加不同质量分数TiC(4 wt.%和8 wt.%)所制备的SLM TiC/Inconel 625试样的摩擦磨损性能。结合X射线衍射仪(XRD),金相显微镜(OM),扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析(EDS)等材料表征手段对TiC/Inconel 625试样的物相分布,微观组织结构及磨损前后的元素分布进行对比分析。结果表明,随着TiC含量的增高,SLM TiC/Inconel 625硬度从325 HV_(0.2)(不含TiC)升高到了587 HV0.2(SLM 8 wt.%TiC/Inconel 625),磨损率也由22.4×10^(-5)mm^(3)/(N·m)下降为9.8×10^(-5)mm^(3)/(N·m)。其中,平均摩擦磨损系数最小的为SLM 4 wt.%TiC/Inconel 625(COF=0.47)。综合对比可以发现通过添加适量的TiC颗粒可以有限改善SLM Inconel 625的硬度及耐磨损性能。

中间合金粉对激光选区熔化TMZF合金电化学性能的影响

为了探究激光选区熔化(Selective laser melting,SLM)Ti-12Mo-6Zr-2Fe(TMZF)β钛合金的腐蚀电化学行为,采用纯Mo粉末和Mo-Fe中间合金合金粉两种不同的Mo元素添加形式分别组成混合粉末进行激光增材制造,研究了中间合金粉末对TMZF合金试样组织与电化学性能的影响。结合X射线衍射仪(XRD),金相显微镜(OM),扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)及腐蚀电化学等材料表征手段对SLM TMZF试样的物相分布、微观组织结构、元素分布及耐腐蚀性能进行了对比分析。结果表明,单质混粉制备的SLM-β-1试样与中间合金混粉制备的SLM-β-2试样的组织中都含有大量的β-Ti组织,SLM-β-1试样在Bode图中显示出更高的阻抗,Nyquist图中SLM-β-1试样的容抗弧半径要大于SLM-β-2试样,动电位极化曲线中SLM-β-1试样的钝化膜击破电位要高于SLM-β-2试样。综合对比发现单质混合粉末SLM-β-1试样的耐腐蚀性能要优于中间合金混合粉末SLM-β-2试样的耐腐蚀性能。

激光选区熔化成形Ti-12Mo-6Zr-2Fe(TMZF)合金微观组织及力学性能的研究

为了探究激光选区熔化(Selective laser melting,SLM)Ti-12Mo-6Zr-2Fe(TMZF)合金的微观组织与力学性能,采用TMZF合金粉进行激光增材制造,研究了铸造TMZF合金与SLM TMZF合金试样微观组织与力学性能的差异.结合X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析(EDS)等材料表征手段,对TMZF合金试样的物相分布、微观组织结构、元素分布及试样拉伸断口进行了对比分析.结果表明:SLM TMZF试样与铸造TMZF试样的组织中都含有大量β-Ti组织;SLM TMZF试样的平均显微硬度为355.7±5.64 HV_(0.2),铸造TMZF试样的平均显微硬度为354.8±5.44 HV_(0.2);SLM TMZF试样的屈服强度为934±4.1 MPa、抗拉强度为993±2.4 MPa、延伸率为14.4±0.6%,而铸造TMZF试样的屈服强度为1052±12.1 MPa、抗拉强度为1055±11.7 MPa、延伸率为10.4±1.2%.为进一步探究激光选区熔化制备TMZF的后处理打下基础.

基于响应面优化法激光选区熔化AlMgScZr研究

铝合金因其轻质、高强而被广泛应用于国防建设及航空航天等领域中,而激光选区熔化(SLM)技术在复杂结构零件的制造上具有很大的优势.采用SLM技术制备AlMgScZr合金,通过响应面优化的方法对其工艺参数进行了优化,得到了相对密度为99.11%、抗拉强度为333 MPa、屈服强度为282 MPa、延伸率为16%和显微硬度为119.5 HV_(0.05)的AlMgScZr铝合金试样.同时,研究了热处理对SLM制备的AlMgScZr试样拉伸性能的影响.结果表明,经过350℃保温6 h,在氩气气氛中冷却后经热处理制备的试样的抗拉强度升高到561.9 MPa,屈服强度提高至546.8 MPa,延伸率为5.2%.通过响应面参数优化得到了性能优异的高强度铝合金,为SLM制备AlMgScZr合金的应用提供了理论参考.

激光选区熔化成形Fe-12Cr-9Ni-2Al-1.5Mo合金的微观组织与机械性能

为满足特殊注塑模具使用性能的要求,探讨了时效处理对激光选区熔化技术(Selective laser melting,SLM)制备的Fe-12Cr-9Ni-2Al-1.5Mo合金试样微观结构和机械性能的影响.结合X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及电子背散射衍射仪(EBSD)等材料表征手段对SLM Fe-12Cr-9Ni-2Al-1.5Mo合金试样的物相分布、微观组织结构、拉伸断口形貌进行了对比分析.结果显示:SLM制备的Fe-12Cr-9Ni-2Al-1.5Mo合金试样经时效热处理后有少量γ-Fe相(即逆转变奥氏体)形成;SLM Fe-12Cr-9Ni-2Al-1.5Mo的平均显微硬度为(353±15.2)HV_90.2)、拉伸强度为(1090.8±5.93)MPa、延伸率为(15.7±0.33)%,时效处理后,其平均显微硬度值增加了42.5%达到(503±11.8)HV_(0.2)、拉伸强度升高到(1532.7±5.96)MPa、延伸率降低为(12.3±0.82)%;SLM Fe-12Cr-9Ni-2Al-1.5Mo合金断裂机制以韧性断裂机制为主,而时效处理后的试样则以韧-脆混合断裂机制为主,时效热处理有效提高了Fe-12Cr-9Ni-2Al-1.5Mo合金的机械性能.