激光熔化沉积TC2钛合金显微组织及力学性能

采用激光熔化沉积直接成形技术制备了TC2钛合金中空薄壁盒,通过光学显微镜和X射线衍射仪分别分析了显微组织和相组成,并测试了室温拉伸性能.结果表明,激光熔化沉积TC2钛合金具有细小的网篮组织和优异的室温拉伸性能,但其塑性存在明显的各向异性,纵向伸长率较横向提高约42.5%.     

激光熔化沉积300M超高强度钢的显微组织

利用OM和SEM分析了激光熔化沉积快速成形300M钢薄板的显微组织,测试了硬度随沉积高度的变化规律.结果表明:薄板状试样具有细小、均匀的胞状树枝晶组织,其显微组织随沉积高度增加变化显著,底部为贝氏体及马氏体回火组织,中、下部为无碳化物贝氏体 岛状马氏体/奥氏体(M-A)组织,中、上部为马氏体和贝氏体的混合组织;试样宏观硬度沿沉积增高方向呈台阶状变化,3个硬度平台区分别对应于上述3种不同的显微组织.试样显微组织及硬度随沉积高度的变化是由于激光熔化沉积过程中不同沉积高度处的材料经历的快速非稳态热循环历史不同,从而发生不同的固态相变过程所致.     

激光熔化沉积AerMet100超高强度钢凝固组织及高温稳定性

利用激光熔化沉积技术制备AerMet100超高强度钢厚板试样,利用OM、SEM和EDS研究了激光熔化沉积态组织,通过在885~1150℃范围内的高温固溶热处理研究了激光熔化沉积AerMet100钢的高温组织稳定性。结果表明,激光熔化沉积态AerMet100钢具有细小均匀、沿沉积方向定向生长的快速凝固胞状树枝晶组织,合金元素在胞晶尺寸范围内存在一定的凝固偏析,激光熔化沉积各层之间存在层间热影响区,而且AerMet100钢激光熔化沉积快速凝固胞状树枝晶组织具有异常优异的高温组织稳定性,其快速凝固胞状树枝晶特征可以保持到1100℃,原位快速凝固胞状树枝晶极低的界面能及其很弱的凝固偏析是该组织具有异常优异的高温组织稳定性的主要原因。     

激光熔化沉积AerMet 100耐蚀超高强度钢的凝固组织及力学性能

利用激光熔化沉积技术制备了AerMet 100耐蚀超高强度钢薄壁板状试样.结果表明,试样具有细小均匀、无侧向分枝的快速凝固胞状组织及优异的力学性能,其室温下的纵向和横向抗拉强度分别达到1464和1402 MPa,延伸率分别达到20.3%和29.7%.讨论了往复式扫描激光熔化沉积过程中"之"字形胞状组织的凝固过程,并建立了基于胞晶择优外延生长的物理模型.     

激光熔化沉积快速成形TA15钛合金钎焊接头力学性能与组织研究

为了探索激光熔化沉积快速成形技术制备TA15钛合金的焊接性能,采用Ti-Zr-Cu-Ni系钎料对激光熔化沉积快速成形TA15之间以及与普通棒材TA15分别进行真空钎焊,通过扫描电镜与能谱分析等手段,测试了接头室温和高温力学性能,并进一步对钎焊接头界面的元素分布及钎焊接头的组织进行了分析。试验结果表明:采用Ti-Zr-Cu-Ni钎料钎焊激光熔化沉积快速成形TA15接头力学性能优良,且表现出优异的高温性能,焊接系数大于0.9;焊缝中心的显微组织均为网篮组织,室温拉伸断裂呈脆性断裂、高温呈韧性断裂特征。     

激光熔化沉积快速成形TA15钛合金电子束焊接头力学性能与组织

为了进一步探索激光熔化沉积快速成形TA15钛合金的焊接性能,通过对激光熔化沉积快速成形钛合金之间以及与普通板材TA15钛合金电子束焊接的研究,获得了电子束焊接头力学性能与显微组织。结果表明:在力学性能方面,激光熔化沉积快速成形制造TA15接头力学性能优良,焊接系数大于0.9;在组织方面,激光熔化沉积快速成形TA15之间、激光熔化沉积快速成形和板材TA15之间焊缝中心的显微组织均为网篮组织,拉伸断裂呈韧性断裂特征。     

热处理对复合制造AerMet100超高强度钢组织均匀性与拉伸性能的影响

研究了不同热处理工艺下复合制造AerMet100超高强度钢试样的组织均匀性,测试了其室温拉伸性能,并分析了其断裂机制。结果表明,沉积态复合制造AerMet100钢的显微组织很不均匀,包括激光沉积区、锻件区以及锻件热影响区;经正火+高温回火+最终热处理后,激光沉积区的晶粒由柱状晶转变为等轴晶,激光沉积区、锻件区以及锻件热影响区的显微组织基本一致,均为回火马氏体,但激光沉积区的枝晶元素偏析仍然存在;增加1200 ℃均匀化处理后,激光沉积区的元素偏析基本消除,复合制造AerMet100钢试样的显微组织变得非常均匀,室温拉伸性能最优,且与锻件区试样相当,拉伸试样断在了激光沉积区一侧,微观断裂机制为韧性断裂。     

激光修复300M钢的组织及力学性能研究

采用激光立体成形技术进行了300M钢修复实验,利用XRD、SEM及动态散斑等手段研究了激光成形修复300M钢沉积态和热处理态的组织及力学性能特征。结果表明,300M钢基材区由马氏体、贝氏体及少量残余奥氏体组成;修复区由顶部的贝氏体组织,中部的马氏体和贝氏体的混合组织,到底部的回火马氏体组织呈现连续转变;热影响区则呈现为不均匀的马氏体组织。经过淬火+回火处理后,各区域的组织变得均匀,均为回火马氏体和贝氏体的混合组织。修复后沉积态试样的拉伸性能远低于锻件标准。但经过热处理后,修复试样的各项力学性能指标均有显著提高。应力-应变测试结果表明,沉积态和热处理态试样在弹性变形阶段的应变都是均匀增加的,而超过最大拉伸强度后,局部应变在修复区急剧增加。这与试样的组织协调变形能力及应变硬化指数有关。     

激光熔化沉积Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si钛合金的组织演变与力学性能（英文）

利用激光熔化沉积技术制备Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si钛合金板材,并采用金相和扫描电镜对合金的宏观组织和微观组织进行表征,对室温拉伸性能进行研究。结果显示:宏观形貌由贯穿多个沉积层的大柱状晶组成;观察到宽条带和窄条带2种条带,宽条带由α板条和魏氏集束构成,窄条带由α板条和β转变组织构成,对条带的形成机理进行探讨。此外,还讨论由后续沉积层的沉积导致的热效应对组织演变的影响。室温拉伸测试显示,激光熔化沉积制备的Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si钛合金的强度达到锻件强度水平。     

热处理工艺对激光熔化沉积TC4钛合金组织性能的影响

研究了高能量输入条件下激光熔化沉积(LMD) TC4钛合金在沉积态、去应力退火、热等静压、热等静压+固溶时效、固溶时效5种状态下的显微组织和室温拉伸性能。结果表明:直接沉积态的TC4合金组织粗大且不均匀,原始β晶内由大量针状马氏体α'相和转变的板条α相组成,综合力学性能低,其纵向抗拉强度仅839 MPa; 650～800℃的去应力退火后,激光熔化沉积成形TC4钛合金的组织中α板条宽度随退火温度的上升先增加后减少,拉伸性能呈现先升高后降低的趋势;热等静压后合金组织为网篮组织;固溶时效后合金组织主要由无序的短棒状α相组成,拉伸性能明显上升,其抗拉强度达到1022 MPa,屈服强度达到909 MPa,伸长率超过9%。