添加松香和淀粉对铁基合金粉末激光成形试样组织和力学性能的影响

利用5kW横流CO2激光器在基材上分别成形未包覆和包覆松香、淀粉双层微膜的铁基合金粉末试样,并通过试验研究它们的元素含量、显微组织和力学性能。研究表明,松香、淀粉双层微膜在激光熔池中气化燃烧形成暂态还原性保护气氛,使成形粉末的氧化烧损减少。双层微膜包覆粉末试样中Cr、Ni、Si含量比未包覆粉末试样平均增加0.12%,C、B含量比未包覆粉末试样平均增加0.015%。相较于未包覆粉末试样,双层微膜包覆粉末试样气孔、夹渣等缺陷较少,成形试样的质量更好。松香、淀粉双层微膜包覆粉末试样的平均洛氏硬度、平均抗拉强度分别为56.12HRC、1847MPa,比未包覆粉末试样提高了4.7%、16.2%。

铬对激光快速成型试件组织和力学性能的影响

利用激光表面增材制造技术在基材上熔覆三种铬含量不同的粉末,分别为5.12%、12.3%、17.2%,通过X射线衍射法测量各熔覆层中残余奥氏体(AR)量,研究其力学性能。试验结果表明,Cr含量是通过影响熔覆层AR量来影响熔覆层的硬度和抗拉强度,随着Cr含量增加,熔覆层硬度和抗拉强度逐渐下降。

激光熔覆铁基合金涂层拉伸强度和低周疲劳行为研究

利用5 k W横流CO2激光器在Q235基材表面熔覆两种不同的铁基合金粉末,一种是使用有机物包覆的铁基合金粉末,另一种是纯铁基合金粉末。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉伸疲劳试验机分别分析了熔覆层的显微组织、物相组成、拉伸强度和疲劳强度。试验结果表明,使用有机物包覆的激光熔覆层组织致密度较高且晶粒细小均匀,组织中气孔明显减少;添加有机物包覆的激光熔覆层拉伸强度提高了16%且有效降低了合金元素的氧化烧损。

钼对激光快速成形试样组织与力学性能的影响

利用激光快速成型技术在基材上熔覆含2%～2.5%、5%～5.5%及8%～8.5%(质量分数)钼的不锈钢粉末。通过洛氏硬度计和万能试验机分别测量其硬度和抗拉强度,综合分析其力学性能。试验表明,随着钼含量的增加,激光快速成型试样熔覆层中残余奥氏体(AR)含量逐渐增多,平均晶粒尺寸减小。当Mo含量从2.3%增加到5.2%,试样的硬度、抗拉强度逐渐增加,当钼含量从5.2%增加到8.4%,试样的硬度、抗拉强度急剧下降。表明Mo含量在2.3%～5.2%增加过程中对熔覆层起主导强化作用。

镍对铁基激光快速成型试件组织与力学性能的影响

利用激光快速成型技术在Q235基材上熔覆3种镍含量（1.5%~2.5%、2.5%~3.5%和4.5%~5.5%,质量分数）的不锈钢粉末。利用XD-3型X射线衍射仪、TH320型洛氏硬度计、WDW-20E型万能试验机、OLYMPUS GX51F型光学显微镜和JSM-6701F型扫描电镜研究了3种不锈钢粉末试件的显微组织和力学性能。结果表明,随着镍含量的增加,激光快速成型试件熔覆层中残留奥氏体含量逐渐增多,平均晶粒尺寸变大。试件的硬度和抗拉强度逐渐下降,试件的拉伸断裂方式由脆性断裂变为塑性断裂。