钛合金激光熔覆纯铁粉的热力学与组织性能

在钛合金(TC4)表面采用预置粉末的方式激光熔覆纯铁粉,利用热力学相图分析软件(Thermo-Calc)对Ti-Fe-Al-V体系进行平衡相图计算,同时对体系可能发生的热力学反应的标准反应吉布斯自由能(ΔG0)进行计算.X线衍射(XRD)结果表明,熔覆层主要存在相有FeTi、Fe2Ti、Ti3Al和α-Ti,熔覆层的显微硬度大大高于基体,最大值为1300HV,熔覆层耐磨性能显著提高,约为基体材料的6.4倍.

钛合金表面激光熔覆纯铁涂层显微组织的研究

将纯Fe粉在Ti6Al4V合金表面进行激光熔覆。通过扫描电镜、X射线衍射、热力学计算和显微硬度测定,可以看出熔覆层中含有大量的树枝晶、块状组织和针状组织;TiO、Fe_2C、V_5Al_3C_(0.6),LAVES等相弥散分布在激光熔覆层中,提高了熔覆层的硬度。粗大的树枝晶使熔覆层相应部位的硬度偏低。

铝粉等通道挤压-正向挤压固结模拟及模具优化设计

等通道挤压-正向挤压(ECAP-FE)工艺可作为金属粉末固结的新工艺。针对纯铝粉末,采用Deform软件对ECAP-FE工艺进行热力耦合有限元模拟分析,剖析铝粉的固结行为。结果显示,ECAP-FE工艺对粉末多孔体具有强烈的致密效果,不同的模具参数对挤压变形的挤压成形力和等效应变均匀性存在不同程度的影响。研究结果表明,挤压比对挤压成形力影响显著,而模具模面角对等效应变均匀性影响较大。分析可得,当采用模具模面角为45°、过渡距离为20 mm、挤压比为6.25的模具结构参数进行组合挤压时,既可以降低挤压成形力,又能提高等效应变均匀性。通过研究分析为模具的设计和铝粉致密化提供了理论依据。