TiC_p/M2粉末高速钢的显微组织与性能

将水雾化M2高速钢粉末高能球磨破碎后,添加6%Mo2C及3%~12%(均为质量分数)的TiC增强颗粒,模压成形,在1030~1240℃温度下真空烧结,得到TiC颗粒增强M2粉末高速钢(TiCP/M2)。采用X射线衍射仪、扫描电镜及万能材料试验机等对烧结态高速钢进行物相组成、显微形貌及烧结性能的分析和测试。结果表明,TiCP/M2混合粉末的烧结活性较高,1220℃以下即能实现烧结致密化。TiC的加入会阻碍M2高速钢的烧结致密化进程,12%TiCP/M2的烧结温度比3%TiCP/M2的提高约40K。TiC能促进MC碳化物的形成,随烧结温度升高,TiC的体积分数下降,而MC碳化物的尺寸与体积分数增加。TiCP/M2高速钢的硬度随TiC含量增加而增加,最佳烧结温度下,随TiC添加量从3%增加到12%,硬度(HRC)从58.3提高至62.1。高速钢的抗弯强度随TiC含量增加先增加后减小,9%TiC/M2的抗弯强度最高,为2358MPa。TiC的添加可在一定程度上拓宽M2高速钢的烧结温度区间。

粉末床熔融增材制造用金属粉末的研究现状

粉末床熔融增材制造具有成形精度高、力学性能好、复杂构件不敏感等特点,是目前金属增材制造领域发展最快的技术。金属粉末的品质是粉末床熔融增材制造发展的关键,需满足纯净度高、球形度好、流动性好、粒度分布合理等条件。本文简要介绍了粉末床熔融增材制造用粉末的性能要求及制备技术并进行对比,还对粉末床熔融增材制造用金属粉末的前景做了展望。

Mo_(2)C增强M2高速钢球磨粉末的致密化及力学性能

采用高能球磨对M2高速钢粉末进行破碎,然后添加含量(质量分数,下同)为0~10%的碳化钼(Mo_(2)C)粉末,混合均匀后将混合粉末冷压成形,在真空下烧结得到M2钢与Mo_(2)C增强M2钢,研究烧结样品的致密化行为和力学性能,分析Mo_(2)C对M2钢粉末烧结致密化的影响。结果表明,高能球磨对原料粉末的细化可提高粉体的烧结活性,促进压坯在烧结中期的致密化。通过1180℃固相烧结获得近全致密(相对密度>98%)的M2钢与Mo_(2)C增强M2钢。烧结过程中,Mo_(2)C在950℃基本完全与Fe基体反应转变为M6C相,由此带来的反应烧结与活化烧结促进了烧结中期坯体致密度的提高。烧结中后期形成的大量弥散分布的M_(6)C与M_(2)C碳化物可抑制基体晶粒长大,提高烧结体的硬度和抗弯强度。添加10%Mo_(2)C烧结所得M2钢的抗弯强度达到3135 MPa,硬度(HRC)达到59.6。通过原料粉末细化、Mo_(2)C的反应扩散以及金属颗粒的氧化还原反应能有效提高M2高速钢的烧结性能和力学性能,有望为其他难烧结高速钢的制备提供技术参考。

电子束选区熔化钛合金点阵材料力学性能研究

目的研究成型工艺和结构设计对电子束选区熔化技术(SEBM)制备的菱形十二面体Ti6Al4V点阵材料相对密度、形貌和压缩性能的影响。方法点阵的密度通过测定其尺寸和质量得出,采用电子万能试验机测试点阵结构的压缩性能,采用扫描电子显微镜观察点阵表面形貌。结果SEBM成形Ti6Al4V支架的相对密度随着熔化功率增加和单胞尺寸减小而增大;以等离子旋转电极雾化技术制备的TC4粉末为原料成型的点阵结构具有优异的塑性,压缩应力—应变曲线平台区域波动小;TC4钛合金菱形十二面体多孔材料的密度与屈服强度和弹性模量的关系满足Gibson-Ashby方程,但指数分别为2.34和2.32。结论通过调控点阵结构设计和SEBM成型工艺,可控制钛合金的孔隙率和压缩性能,满足骨科植入多孔材料需求。

电子束选区熔化技术制备Ti-6Al-4V合金的研究进展

钛及钛合金因比强度高、耐腐蚀、生物相容性好等特点被广泛应用于航空航天、生物医疗等领域。电子束选区熔化技术(Selective electron beam melting,SEBM)是近年来发展起来的一种粉末床熔融增材制造技术,具有能量密度高、生产效率快、成形应力低、真空环境下洁净度高等特点,利用该方法制备出的钛及钛合金成为学术界及工程界的研究热点。本文综述了国内外电子束选区熔化技术制备Ti-6Al-4V合金的研究进展,重点从缺陷、显微组织及力学性能进行了分析,最后对电子束选区熔化技术的发展及应用进行了展望。