新型热处理制度获得高强高韧激光3D打印IN718合金

激光选区熔化(SLM)成型的IN718高温合金,存在高温强度及韧性无法兼得的难题。针对此问题,通过Double Doelhert设计矩阵优化IN718的激光3D打印参数,研究不同热处理制度与IN718力学性能的关系。结果表明:通过参数调控,可使SLM成型试样的致密度达到99.9%;通过采用创新性开发的固溶+短时双时效后处理制度,可获得高强、高韧的激光3D打印IN718合金,其力学性能全面达到锻件的技术指标。该办法为SLM成型IN718合金组织调控提供了新思路,新型后处理制度可广泛应用于SLM成型的航空发动机零件。     

选区激光熔化打印骨架结构组织研究

使用SLM SOLUTIONS公司SLM 125型选区激光熔化仪器进行了镍基合金3D打印样品制备,分别制得了实心制品A和具有网络骨架结构的制品B.对两种制品表面形貌及内部组织解剖分析发现,两种制品内部基体部分均为致密冶金组织,熔覆颗粒界面处未见明显孔隙或杂质.其中制品B复杂网络骨架结构的获得充分说明了该激光熔覆技术对复...     

激光选区熔化成形nano⁃WC/CX钢微观组织及机械性能初探

为进一步提高激光3D打印CX不锈钢材料的机械性能,首先使用静电自组装方法对CX钢粉末表面进行了纳米WC粉末的修饰,之后对经纳米WC表面修饰的CX钢粉末进行了激光选区熔化成形 (Selective laser melting,SLM),对比了添加体积分数5%的WC前后的SLM CX钢试样的机械性能．结合金相显微镜 (OM)、扫描电子显微镜 (SEM)、能谱分析 (EDS) 及电子背散射衍射（EBSD）等材料表征手段,对SLM nano-WC/CX钢试样的微观组织结构、元素分布及相应机械性能进行了对比分析．结果表明：体积分数为5%的纳米WC的加入,对SLM nano-WC/CX钢的硬度提升有所帮助,使硬度值从352±8.2 HV_0.2提升至361±23.5 HV_0.2;尽管纳米WC的加入使SLM nano-WC/CX钢的延伸率有所降低,但其最大拉伸强度则由1091.4±6.12 MPa提升到了1109.7±15.26 MPa．总之,初步探索可以发现,通过静电自组装方法,在CX钢粉末表面添加适量的纳米WC颗粒可以有效改善SLM CX钢的最终机械性能．      

TiB2/AlSi10Mg选区激光熔化成形组织与性能

采用选区激光熔化成形技术制备AlSi10Mg合金和TiB2/AlSi10Mg复合材料,利用XRD、SEM、TEM、万能拉伸实验机和维氏硬度计等对TiB2/AlSi10Mg复合材料的力学性能、组织结构等进行了表征分析。结果表明：AlSi10Mg合金中加入增强相TiB2后,其SLM成形件的致密度、屈服强度和断裂强度分别由96.8%、156.3 MPa和366.3 MPa增加至99.4%、170.1 MPa和413.4 MPa。TiB2/AlSi10Mg成形件屈服强度的提升主要来源于Orowan强化、弥散强化和细晶强化。与此同时,TiB2增强相的添加使得裂纹源增加,大幅度降低了AlSi10Mg合金的塑性（从8.5%下降到4.2%）,其断裂机制由准解理断裂转变为解理断裂。     

热处理工艺对超高强铝合金组织与性能的影响

通过硬度、拉伸性能测试, 金相、扫描电镜、透射电镜观察, X 射线衍射分析, 研究了热处理工艺对新型电磁铸造合金(Al-9.0Zn-2.5～2.8Mg-2.0～2.4Cu-0.1～0.15Zr-0.224Ag)显微组织和性能的影响。结果表明:合金的峰时效制度为120 ℃/24 h。在峰时效条件下, 合金的抗拉强度达到730 MPa, 屈服强度达到705 MPa, 延伸率为8.8 %。合金有显著的时效硬化特性, 其强化机制主要是沉淀强化, 合金的主要强化相为GP 区和η′过渡相。合金的断裂形式为微孔聚集型韧性断裂。     

激光选区熔化镁合金研究进展

镁合金是最轻的金属结构材料,以其优异的力学性能和生物相容性能在航空航天、生物医疗等领域具有极大的应用潜力。与镁合金的传统制造工艺相比,激光选区熔化（Selective Laser Melting, SLM）技术具有成形精度好、空间自由度高且加工周期短等优势,尤其是高性能复杂结构的镁合金构件的制造,因此拓宽了镁合金的应用前景。综述了激光选区熔化工艺参数对镁合金成形质量、组织、性能等方面的影响,并讨论了技术难题,最后展望了激光选区熔化成形镁合金的未来发展趋势。     

激光选区熔化与传统加工IN718合金的组织与性能比较研究

本文对比研究了选区激光熔化(SLM)和轧制退火IN718合金的显微组织和力学性能。结果表明：由于快速冷凝造成的不平衡凝固使得SLM合金样品具有成分偏析、晶粒细小和晶内存在大量凝固胞的组织特点;且因为外延生长,出现建造方向平行于<100>晶向的强织构;经比较,轧制退火的合金样品组织均匀,晶粒尺寸是SLM样品的3 倍,晶界和晶内分别观察到少量的laves和d相,无成分偏析和亚结构存在,由于大量退火孪晶存在而使晶粒取向分布较随机。两种样品经拉伸性能试验发现,SLM样品的屈服强度和抗拉强度分别是轧制退火态的4.6和1.3倍,而延伸率有所下降,是轧制退火态的34.4%。分析认为SLM样品中晶粒细小和丰富的凝固胞亚结构是强度高的主要原因,延伸率较比传统加工样品的延伸率大幅降低应归结为打印缺陷如孔隙和残余应力的存在。     

热处理对2124铝合金热轧厚板组织与性能的影响

通过室温拉伸性能测试和DSC、TEM分析, 对2124铝合金40 mm厚板的热处理制度进行了研究。研究结果表明, 合金主要强化相为S'和θ'过渡相; 合金的适宜固溶温度为495～500 ℃, 固溶时间为80～100 min; 适当提高固溶温度或延长固溶时间, 合金中过剩相的溶解程度增大, 提高了合金的固溶程度, 从而提高合金的强度; 合金适宜的时效温度为185 ℃, 时效时间为12 h。     

激光选区熔化成形Ti⁃12Mo⁃6Zr⁃2Fe（TMZF）合金微观组织及力学性能的研究

为了探究激光选区熔化（Selective laser melting,SLM）Ti-12Mo-6Zr-2Fe（TMZF）合金的微观组织与力学性能,采用TMZF合金粉进行激光增材制造,研究了铸造TMZF合金与SLM TMZF合金试样微观组织与力学性能的差异．结合X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析(EDS)等材料表征手段,对TMZF合金试样的物相分布、微观组织结构、元素分布及试样拉伸断口进行了对比分析．结果表明：SLM TMZF试样与铸造TMZF试样的组织中都含有大量β-Ti组织;SLM TMZF试样的平均显微硬度为355.7±5.64 HV_0.2,铸造TMZF试样的平均显微硬度为354.8±5.44 HV_0.2;SLM TMZF试样的屈服强度为934±4.1 MPa、抗拉强度为993±2.4 MPa、延伸率为14.4±0.6 %,而铸造 TMZF试样的屈服强度为1052±12.1 MPa、抗拉强度为1055±11.7 MPa、延伸率为10.4±1.2 %．为进一步探究激光选区熔化制备TMZF的后处理打下基础．      

模型处理对SEBM法制备TC4合金成型性能影响

模型处理是影响电子束选区熔化（SEBM）成型件性能和精度的关键因素之一。以TC4钛合金为研究对象,利用电子束选区熔化快速成型技术制备横、竖两种不同摆放方式打印的R7拉伸试件,并对拉伸试件进行室温拉伸试验。结果表明：横向摆放的打印试件的力学性能,比竖向摆放的打印试件的更优;对拉伸断口进行宏观断口分析发现,横向摆放的打印试件断口处没有明显的塑性变形且断裂位置几乎在中间,而竖向打印的试件断口有明显的被拉长且断裂位置在试件上方;对试件沿长度方向剖开,分别选取试件上下两段进行金相组织观察分析发现,横向打印试件上下端金相组织差异不大,但竖向打印上端呈现出α相及转变相,并且存在分层和气孔缺陷。由于横向摆放位置的打印试件与加工电子枪扫描方向一致,且受热均匀,因此具有较好的组织特性。     

不同热处理条件下高氮奥氏体不锈钢冷轧组织与力学性能研究

利用蔡司显微镜、力学拉伸试验机、电子扫描显微镜等,研究了高氮奥氏体不锈钢冷轧前后不同热处理工艺对其组织及力学性能的影响。结果表明,无论轧制前是否经过退火处理,轧制后,再经过热处理都使高氮钢试样的抗拉强度明显降低,而延伸性得到明显提升,其中冷轧前1 150 ℃×30 min退火且轧制后1 050 ℃保温1 min的高氮钢试样的抗拉强度低但延伸性较好。这是由于轧制后的热处理能改善组织均匀性,在满足高氮钢抗拉强度的同时,提升了塑性,综合力学性能较好。     

选区激光熔化成形316L不锈钢组织控制研究

采用选区激光熔化技术, 制备了316L不锈钢3D打印样品, 研究了3D打印体能量密度、微熔池结构和拉伸性能之间的相关性。结果表明, 在实验范围内(打印体能量密度从92.59 J/mm3增大到162.04 J/mm³), 3D打印样品抗拉强度先增大后下降, 体能量密度145.83 J/mm³时, 抗拉强度达到峰值498.48 MPa。熔池的形貌和尺寸与体能量密度相关, 熔池近似面积随体能量密度提高先增大后降低。3D打印样品室温拉伸性能与微熔池的形貌结构有明显相关性, 在拉伸过程中会沿熔池边界发生破坏, 熔池近似面积越大, 熔池边界占比小, 样品抗拉强度相对较高。研究结果可为调控3D打印样品微观组织、改善材料性能提供参考。     

热处理工艺对矿用连接环20MnVB钢性能的影响

为了提高矿用连接环的强度和韧性,对20MnVB钢分别进行了3种热处理,分析研究了不同热处理工艺对钢的组织和性能的影响,结果表明:直接亚温淬火和低温回火的组织为块状铁素体+回火马氏体,与880℃淬火+低温回火相比,在其强度基本不变的基础上,塑性和韧性有所提高;而首先进行950℃预淬火,再进行亚温淬火和低温回火,组织为条状铁素体+回火马氏体,其强度、塑性和韧性同时得以提高。     

焊后处理对Q690钢接头组织及性能的影响

为考查不同地域、不同季节焊态下Q690钢焊接接头的组织及性能,采用干冰急冷、自然冷却和250℃×2 h低温回火3种方式对焊接接头进行焊后处理。利用光学显微镜、透射电镜,通过拉伸试验、显微硬度试验及冲击试验,研究了3种焊后处理对Q690钢接头组织及性能的影响。     

淬火工艺对27SiMn钢组织和性能的影响

研究了淬火工艺对27SiMn钢组织和力学性能的影响。实验表明, 830～930 ℃温度范围内“零保温”淬火, 随淬火温度升高, 27SiMn钢的强度、硬度增加; 高于930 ℃后, 强度、硬度逐步下降。该钢“零保温”淬火得到细小的板条状马氏体组织, 其原因与奥氏体晶粒细化和奥氏体中碳分布不均匀有关。采用(910±10)℃淬火、(630±10)℃回火的“零保温”调质工艺处理的27SiMn钢缸体, 力学性能完全满足技术要求。     

TiAl/不锈钢瞬时液相扩散连接接头界面组织及力学性能

为制备TiAl/不锈钢复合构件,拓展二者应用领域,采用纯Ni箔/Cu46 Zr46 Al8非晶箔片作为中间层实现了TiAl/不锈钢瞬时液相扩散连接,利用扫描电镜、能谱仪、万能试验机和显微硬度仪对接头进行显微结构和断口形貌观察、成分表征、剪切性能和显微硬度测试,研究了不同连接温度对接头微观组织及力学性能的影响规律.结果表...