Al和Ti含量对激光熔炼Al_(x)NbTi_(y)V轻质高熵合金组织与性能的影响

轻质高熵合金在结构材料轻量化方面显示出巨大的应用价值,激光熔炼和激光增材制造技术因其极端冶金条件,为高熵合金研制提供了新思路。采用激光熔炼技术制备Al_(x)NbTiV(x=0.5~7)和AlNbTi_(y)V(y=1~7)纽扣试样,并对其相结构、显微组织和硬度进行了系统研究。结果表明:Al含量对合金相结构和显微组织有显著影响,Al含量低(x≤2)时,Al_(x)NbTiV合金由BCC单相固溶体组成;Al含量高(2<x≤7)时,合金出现金属间化合物,随着Al含量增加由BCC,TiAl相转变为TiAl_(3),NbAl_(3)相。Ti含量在一定范围(y≤7)不会影响合金相结构,AlNbTi_(y)V合金均由BCC单相固溶体组成。Al,Ti含量对合金硬度均有较大影响,Al_(x)NbTiV合金由BCC单相组成时,合金硬度随着Al含量的增加硬度升高,金属间化合物的出现使合金硬度不再随Al含量的变化而变化;AlNbTi_(y)V合金硬度随Ti含量的增加而降低。

退火对选区激光熔炼成形的Ti-6Al-4V合金显微组织和力学性能的影响

采用选取激光熔炼(selective laser melting, SLM)技术制备了Ti-6Al-4V钛合金。对合金分别进行了800℃、850℃和900℃保温6 h空冷的退火处理。检测了未退火和不同温度退火的合金的显微组织、硬度、力学性能和拉伸及夏比冲击试样的断口形貌。结果表明:不同温度退火的Ti-6Al-4V合金中马氏体转变为层状α+β相组织;与在其他温度退火的合金相比800℃退火的合金力学性能最好,抗拉强度为1 029 MPa,屈服强度为928 MPa,断后伸长率为12%;与未退火的合金相比,不同温度退火的合金的强度约降低了16%,断后伸长率约提高了42%,冲击韧度约提高了50%;采用SLM技术成形的Ti-6Al-4V钛合金的合适的退火温度为800℃。

激光熔炼/快速凝固γ/Cr_3Si金属硅化物“原位”复合材料研究

以Cr-Si-Ni合金粉末为原料,利用激光熔炼/快速凝固材料制备技术,制得了由金属硅化物Cr3Si及少量镍基固溶体γ组成的新型快速凝固γ/Cr3Si金属硅化物“原位”复合材料,该γ/Cr3Si金属硅化物“原位”复合材料显微组织由快速凝固初生Cr3Si树枝晶及枝晶间少量镍基固溶体γ/Cr3Si共晶组织组成。Cr3Si金属硅化物初生树枝晶体积分数随镍含量增加而减少,枝晶间γ/Cr3Si共晶组织体积分数随镍含量增加而增加。该激光熔炼/快速凝固γ/Cr3Si金属硅化物“原位”复合材料具有很高的硬度,并由于组织中韧性相镍基固溶体的存在及其细小均匀的快速凝固组织特征,而可望具有优良的强韧性配合。

激光熔炼Ti_5Si_3/NiTi金属间化合物合金的组织及耐磨性

设计并利用激光熔炼技术制备出了以Ti5Si3为增强相、以NiTi为基体的金属间化合物新型耐磨合金,研究了增强相Ti5Si3的含量对合金显微组织、显微硬度及耐磨性能的影响。结果表明,随Ti5Si3含量的增加,合金显微组织由亚共晶向共晶、过共晶转化,增强相Ti5Si3由细层片状共晶相向块状初生相转变,合金显微硬度随之显著提高;在室温干滑动磨损条件下,Ti5Si3/NiTi金属间化合物合金具有优异的耐磨性,并随Ti5Si3增强相的增加而显著提高。Ti5Si3增强相的高硬度和NiTi基体的高韧性及伪弹性效应是该合金具有优异耐磨性能的主要原因。

激光熔炼TiCo/Ti_5Si_3双相金属间化合物合金组织及耐磨性

利用激光熔炼技术制备出以金属硅化物Ti5Si3为耐磨增强相、以金属间化合物TiCo为增韧相的双相金属间化合物新型耐磨合金。用OM,SEM,XRD与EDS等方法分析了合金的显微组织、相组成及成分。在室温干滑动磨损条件下测试了合金的耐磨性能,研究了合金组织中TiCo含量对合金显微组织、硬度及耐磨性能的影响。结果表明,合金的显微组织均由块状Ti5Si3初生相及TiCo/Ti5Si3共晶基体组成并具有优异的室温干滑动耐磨损性能。随TiCo含量的增加,初生相Ti5Si3的体积分数与合金的显微硬度下降,合金的韧性与耐磨性能随之显著提高。Ti5Si3的高硬度和TiCo的高韧性是该合金具有优异耐磨性能的主要原因。

激光熔炼Ti_5Si_3-TiCo-Ti_2Co多相金属间化合物合金的组织与耐磨性

利用激光熔炼技术制备出Ti5Si3-TiCo-Ti2Co多相金属间化合物新型耐磨合金,分析了合金的显微组织并测试了合金的室温干滑动磨损性能。结果表明,Ti5Si3-TiCo-Ti2Co多相金属间化合物耐磨合金组织均匀、致密,在室温干滑动磨损条件下具有优异的耐磨性能。Ti5Si3-TiCo-Ti2Co多相金属间化合物耐磨合金的磨损量随磨损时间的延长缓慢增加,磨损率先增加后降低;难熔金属硅化物Ti5Si3的高硬度及金属间化合物的反常屈服强度-温度关系及磨损过程中表面粘附转移保护层的形成,是Ti5Si3-TiCo-Ti2Co多相金属间化合物耐磨合金在室温干滑动磨损试验条件下具有较好耐磨性能的原因。

激光熔炼W/W_2Ni_3Si金属硅化物“原位”复合材料的耐磨性

采用水冷钢模激光合金熔炼炉制备了以初生W树枝晶为增强相、以W_2Ni_3Si三元金属硅化物为基体的金属硅化物“原位”耐磨复合材料,分别在室温干滑动磨损及600℃高温滑动磨损条件下测试了上述W/W_2Ni_3Si金属硅化物“原位”增强耐磨复合材料的耐磨性,并讨论了其磨损机理,结果表明,上述金属硅化物耐磨复合材料在室温干滑动磨损和高温滑动磨损条件下均具有优异的耐磨性能。

选择性激光熔炼富Ni的Ni-Ti合金热力学响应

SoheilSaedi等人采用选择性激光熔炼方法制造富Ni的Ni-Ti形状记忆忆合金，并将固溶态试样分别在350℃和450℃按选定时间进行时效，然后测定其形状记忆效态、超弹性特性及转变温度。

NiCoCrAlY包覆涂层的激光重熔

应用2kW-CO_2激光器,在GH140合金表面进行NiCoCrAlY包覆涂层重熔处理。结果表明,控制恰当的激光工艺参数,可使激光重熔区组织细化,成分稀释率低,涂层致密性、附着力显著提高。从而有效地改善了抗蚀性和抗冷热疲劳性,并能保持原涂层良好塑性。

基于成分梯度的激光快速熔炼镍基合金显微组织形成及演化机理研究

航空发动机中涡轮盘及涡轮叶片的服役条件不同,通过制备梯度材料可以避免涡轮盘与涡轮叶片连接处提前失效。然而,梯度过渡区的成分变化会导致合金组织改变,是影响性能的关键。为探究合金成分变化对镍基梯度材料显微组织的影响,本团队选用镍基粉末高温合金和定向镍基高温合金为原料,利用激光快速熔炼技术,通过调整两种合金的混合比例,制备出了11种典型成分的合金锭;研究了合金成分对梯度合金晶粒形貌和析出相的影响,重点探讨了合金的枝晶形貌、析出相尺寸和含量随合金成分的变化规律。结果表明:激光快速熔炼11种成分镍基合金锭显微组织中的一次枝晶和二次枝晶臂均比较发达,合金成分改变对枝晶形貌的影响较小,平均一次枝晶间距约为110μm,显微组织均由γ相、γ’相、碳化物和γ/γ’共晶组成;随着镍基粉末高温合金含量的降低,合金锭中γ’相的含量和尺寸不断增加;由于元素偏析,γ’相形成元素Al、Ti、Ta、Nb会偏析在枝晶间,导致枝晶间γ’相的含量及尺寸均大于枝晶干。11个试样的显微硬度值相差不大,整体硬度值分布在500 HV左右。

Cr-Cu-Si金属硅化物合金组织与耐磨性

利用激光熔炼材料制备技术,制得了由铜基固溶体增韧的Cr5Si3/CrSi金属硅化物新型耐磨合金,分析了合金的显微组织结构,测定了合金的显微硬度,考察了合金在室温干滑动磨损条件下的耐磨性能。研究结果表明:Cr-Cu-Si金属硅化物合金显微组织由Cr5Si3金属硅化物初生树枝晶、CrSi相的初生树枝晶及枝晶间铜基固溶体组成,由于金属硅化物Cr5Si3及CrSi的高硬度、强原子间结合力与铜基固溶体的优异导热性、摩擦相容性,上述激光熔炼Cr-Cu-Si金属硅化物合金材料在室温滑动干摩擦试验条件下表现出优异的耐磨性。

Cr_3Si/Cr_(13)Ni_5Si_2金属间化合物合金组织与高温滑动磨损性能的研究

利用水冷铜模激光熔炼炉制得了由初生枝晶Cr3Si和枝晶间Cr3Si/Cr13Ni5Si2共晶组成的金属间化合物合金。利用OM,SEM,TEM,EDS和XRD分析了该金属间化合物的显微组织,在400℃,500℃和600℃条件下测试了其耐磨性能。结果表明,由于Cr3Si和Cr13Ni5Si2硬度高、原子键合力强、组织细小、均匀,在高温滑动磨损条件下具有优良的耐磨性能。

3D打印Al-Fe合金

Fe对95%以上的铝合金都是一种有害的杂质元素,例如含1.2%Fe的Al Si9Cu3Mg Fe Zn(A380、A226)合金在较慢冷却时(1 K/s~10 K/s),相当于压铸的冷却速度,组织中的β-Al Fe Si相呈片状或针状,其抗拉强度仅160 MPa,伸长率很低,只有0.7%,因为合金中的富Fe中间相大到好几百微米,造成应力集中。可是3D打印用的选择性激光熔炼(SLM)合金的显微组织却非常细密,富铁中间相尺寸小于1μm,合金的力学性能显著改善,屈服强度达220 MPa,伸长率1.9%,甚至可达5.3%。

镀合金

[ 篇名 ] Influence of WC addition an microstructures of laser-melted Ni-based alloy coating, [ 篇名 ] Microstructure and dry sliding wear behavior of laser clad Ni-based alloy coating with the addition of SiC, [ 篇名 ] Preparation of Advanced Lithium Secondary Batteries with Tin-Iron Alloy Plating Anodes and Their Charge-Discharge Behaviors, [篇名] SnAg-alloy coating for connectors and soldering applications, [篇名] Structure and properties of wear-resistant titanium carbonitride-based coatings, [篇名] The analysis of the deposition mechanism of Zn/Ni alloy plating using an EQCM, [ 篇名 ]The effect of heat treatment on wear resistance of parts having hard-alloy coating.

欧洲粉末冶金协会将主导开展增材制造领域的合作研究项目

欧洲粉末冶金协会与德国夫浪和费研究院开展合作,将推出一个新的有关选区激光烧结工艺用粉质量检测方面的合作研究项目。建立这个研究项目的目的有3个：（1）探索一种金属粉末（即将确定）能否被应用于选区激光熔炼增材制造工艺;（2）建立确定选区激光熔炼增材制造工艺生产用粉的特性和规格的准则;（3）建立确定选区激光熔炼工艺激光参数的准则。这个项目的全部经费将由所有的参加者分担,参加者数目最少为5个,以确保每个参加者最多分摊6 600欧元。