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1.
电子束选区熔化制备医用多孔钛合金研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用电子束选区熔化方法制备了生物医用多孔钛合金。研究了电子束成形工艺、多孔结构对多孔合金组织和力学性能的影响。结果表明:在较低的成形温度、较低的束流强度和较高的扫描速度下,可以在大孔结构孔壁上得到细小微孔,形成对骨组织生长更为有利的双峰型孔结构,且可以有效降低合金模量;在电子束成形过程中,由于熔池细小,合金冷却速度较快,促进了β→α’转变,形成了细小的针状组织;内壁光滑无尖角的类人骨结构单元更适用于多孔植入材料,且随着孔隙率的升高,压缩模量和抗压强度均降低,相对密度和相对模量的关系约为E=E0(ρ/ρ0)0.79,模量可达到真实骨水平。  相似文献
2.
β相区凝固的铸造γ-TiAl基合金的微观组织(英文)   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及差示扫描量热仪(DSC)研究Ti-43Al-4Nb铸态合金及其热处理态合金的显微组织以及相转变行为。结果表明:通过从β相区凝固的方法可以获得组织细小的铸态Ti-43Al-4Nb合金;凝固过程中γ晶能够直接从β相中形核,β相与γ相沿初始α晶界共存,有效地抑制了铸态Ti-43Al-4Nb合金晶粒的长大;Ti-43Al-4Nb合金在凝固过程中的相转变顺序为L→L+β→β→α+β→α+βr→α+γ+βr→(α2+γ)片层+γ+βr;经1250℃、16h热处理后,Ti-43Al-4Nb合金的显微组织与铸态组织相比有一定程度的粗化;由于Nb元素的充分扩散以及β相的非平衡状态,经过上述热处理过程后残余β相能够被完全消除。  相似文献
3.
采用光学显微镜、扫描电镜及透射电镜研究微量B和Y对铸造Ti-AIl-Nb-W合金显微组织的影响.结果表明:Ti-47Al-4Nb-0.6W合金的基本凝固路线为L→β+L→(β+a)+L→(β+a)+γ→aa+γ→(a-γL)+γ→(a2+γ<,L>)+γ,添加微量B和Y并未改变其基本凝固路径;微量B元素在合金中以短棒状TiB2相存在,细化了铸造Ti-47Al-4Nb-0.6W合金的晶团尺寸及片层间距;微量稀土Y元素主要以Y2O3氧化物颗粒的形式分布于片层晶团界面处,在B和Y的共同作用下,合金的片层晶团尺寸以及片层间距进一步减小.  相似文献
4.
采用粉床型电子束增材制造技术制备了90W-7Ni-3Fe高比重钨基合金,研究了不同的线能量密度对合金的显微组织及致密化过程的影响。结果表明:电子束增材制造成形的90W-7Ni-3Fe合金的组织由W颗粒和Ni-Fe固溶体粘结相组成,粘结相内溶解了一定量的W,随着线能量密度的增大,粘结相的含量及其内部W的含量增大;在不同的线能量密度下合金的致密化过程略有不同:在低的线能量密度下(0. 24 J/mm),合金的致密化过程主要是钨颗粒的粘结,随着线能量密度的升高(0. 3~0. 75 J/mm),出现了W颗粒的重排和W在Ni-Fe固溶体里的溶解-析出,随着能量密度继续增大(1. 0 J/mm),出现了一定量的钨颗粒的熔化和低熔点元素Ni、Fe的挥发,且随着钨在粘结相中的含量升高,合金的固溶强化作用增强,显微硬度相应提高。  相似文献
5.
以纳米级Ti C和商用W粉为原料,采用放电等离子烧结法制备细晶粒钨合金,研究了Ti C粉末的添加量对细晶钨合金组织的影响。结果表明,引入的Ti C弥散分布于钨晶界上,阻碍了烧结过程中W颗粒的聚集长大,起到细化钨晶粒的作用。随Ti C含量提高,该种细化作用越明显,且密度也有所增加;当Ti C添加量为0.5wt%时,获得了致密度高达97%,而晶粒尺寸仅为5μm的细晶粒钨合金。  相似文献
6.
采用粉床型电子束3D打印技术制备了纯钨及固溶强化型W-Nb合金,对两种钨基材料的显微组织和裂纹缺陷进行了分析。研究发现:二者均沿逐层累积的方向形成柱状晶,Nb元素的加入使柱状晶的平均尺寸由109.78μm降至25.10μm。纯钨并未发生明显的开裂现象,但是W-Nb合金内部存在少量沿晶界分布的微裂纹。从热应力累积和凝固过程两个方面分析了钨基材料开裂的原因,粉床型电子束3D打印过程包含了熔池的快速凝固-快速冷却-高温保温几个阶段,过程中纯钨及W-Nb合金均发生了回复与再结晶,使成形过程中累积的热应力得到一定的释放,缓解了热应力累积引起的开裂现象。W-Nb合金的开裂主要是由于凝固过程中液态金属无法短时间内在枝晶间进行充分流动补缩,形成大量沿晶界分布的纳米微缩孔,在微小的应力作用下就会造成合金沿晶界开裂。  相似文献
7.
采用等离子旋转雾化方法制备了W-Ni-Fe-Co预合金粉末,并进行了粉床型电子束增材制造成形。结果表明:W-Ni-Fe-Co预合金粉末由两种形貌的颗粒组成,一是球形粉末颗粒,二是由许多小颗粒粘结而成的不规则粉末颗粒。预合金粉末内部显微组织为γ- (Ni-Fe)相内部镶嵌着规则的W颗粒,γ- (Ni-Fe)相内部含有过饱和的W元素。在粉床型电子束增材造成形过程中,W-Ni-Fe-Co合金的显微组织显示出一定的遗传性,但是由于成形过程中细小的熔池会同时受到反冲压力、热毛细管力及马兰戈尼对流的作用,熔池的瞬时流动剧烈,促进了钨颗粒的重排过程,显微组织更为均匀。成形致密化过程主要为W颗粒的重排,并没有显著的W的溶解-析出过程。粉床电子束增材造成形的W-Ni-Fe-Co合金室温抗拉强度可达1098MPa,但是合金塑性较差,断裂方式主要为钨的穿晶断裂和周围γ- (Ni-Fe)相的韧性撕裂  相似文献
8.
采用增材制造技术中的电子束选区熔化成形方法制备了高致密度纯钨试件,分析了电子束选区熔化成形纯钨的传热过程和显微组织特点,重点研究了在几种热传导的共同作用下,纯钨的显微组织特点和晶体的取向分布。结果表明,电子束选区熔化纯钨的显微组织为以外延生长的方式形成的柱状晶。在样品内部,沿成形方向向下为最主要的热传导方向,温度梯度最大,柱状晶生长方向与热流方向相反,形成完全竖直生长的柱状晶;在样品外侧面,沿成形方向向下的热传导和向侧面粉床的热传导共同作用,使得热传导的方向与成形方向出现一定偏差,因此柱状晶组织与成形方向呈30-45<sub><sup>0</sup></sub>夹角。同时,电子束选区熔化成形纯钨沿着成形方向,形成[111]和[100]方向的择优取向。  相似文献
9.
对电子束选区熔化成形及后续热处理后Ti-47Al-2Nb-2Cr合金显微组织进行了分析,讨论了成形过程中合金凝固和固态相变过程。研究结果显示:电子束选区熔化成形Ti-47Al-2Nb-2Cr合金的显微为细小的γ-TiAl 和 α2-Ti3Al形成的片层结构,但是由于电子束选区熔化成形过程冷却速度较快和成形过程中的热循环作用,成形样品的片层晶团和片层间距皆沿样品成形方向从上到下变大。合金的凝固过程通过了β单相区,并经历L → L β → β → β α → α → α γ的相变过程。为了得到均匀一致的显微组织,对电子束选区熔化成形样品进行了热处理,通过1250℃油淬后1200℃保温2小时,得到了细小均匀的片层结构组织。  相似文献
10.
通过研究Ti600合金电子束快速成形样坯的组织、室温强度和断口特征,探索用电子束快速成形(EBM)工艺制备Ti600合金复杂零件的可能性。结果表明:Ti600合金的EBM沉积态组织是网篮组织,从样坯顶部到底部,α片层组织逐渐变大,样坯中部有大量纳米级粒子析出;沿α边界有易腐蚀的"类球状组织"产生;Ti600合金EBM组织中的纳米级粒子主要是Y2O3、α2粒子、Si的高温相与低温相,Si的析出相与合金成分和EBM工艺有关;Ti600合金EBM样坯的顶部和底部室温抗拉强度高,中部室温抗拉强度低,主要与α片层尺寸和Si的存在形态有关;Ti600合金的EBM样坯的室温拉伸断口为塑性断裂,断裂主要是由缺陷、本征脆性、晶间结合不牢等原因引起。  相似文献
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