Fe-40%Ni合金的高温氧化行为

采用测定高温下保温不同时间后氧化层厚度的方法讨论分析了Fe-40%Ni合金的高温氧化行为,并通过回归分析得到了预测氧化层厚度的数学模型。结果表明,当温度低于1000 ℃时,合金氧化层增加的趋势相对较缓,超过1000 ℃后显著加快。随保温时间的延长,氧化层厚度以一定的速度增加,并与保温时间呈近似线性的关系,而当温度较高时则逐渐向抛物线型转变。回归分析表明,合金的氧化层厚度(μm)可用h=6700×t^0.44×e^-6870/T计算。     

激光选择性烧结金属粉末快速成形的研究

描述了激光选择性烧结金属粉末快速成形设备的粉末供给和铺平压实系统及动作，探讨了烧结过程参数对烧结质量的影响，粘结剂含量、孔隙率和缺陷尺寸与烧结件压缩强度之间的关系，并指出影响激光选择性烧结的重要因素是烧结粉末的特性、激光参数的设置等。     

选择性激光烧结成型工艺参数研究

研究了烧结温度、激光功率和扫描速度对选择性激光烧结成型件精度及力学性能的影响。结果表明:适当调整选择性激光烧结成型机的激光功率和扫描速度及烧结温度,能有效提高成型件的精度及抗拉强度,在激光功率为24 W、扫描速度为2 500 mm/s、烧结温度为80℃时,成型件的尺寸精度为100±0.1 mm,抗拉强度为1.96 MPa。     

多组分铜基金属粉末选择性激光烧结成形的工艺研究

对多组分铜基金属粉末(组分包括纯Cu,预合金CuSn和CuP)进行了选择性激光烧结试验,其成形机制为粉末部分熔化状态下的液相烧结机制.研究了激光功率、光斑直径、扫描速率、扫描间距、铺粉厚度等工艺参数对粉末激光烧结致密化的影响.为便于整体调控激光烧结过程,本文将各工艺参数综合为"能量体密度"这一个参数,结果表明,增加激光功率或减小扫描速率能增加液相生成量,且利于液相的铺展和流动,进而提高润湿性和烧结性;扫描速率越高,则越易引起"球化"现象.减小铺粉厚度有利于获得较好的层间结合,并提高烧结致密度;若铺粉厚度过小,会降低铺粉均匀性,进而有损层间结合性.减小扫描间距使烧结线从断续分布转变为较为平整的结合状态,进而提高烧结致密度.当能量体密度增至一临界值(约0.15 kJ/mm3)时,烧结致密度有显著提高;但若增至过高(大于0.30 kJ/mm3),烧结致密度则呈下降趋势.     

工艺参数对316不锈钢粉末激光烧结温度场的影响

以有限元分析软件ANSYS为平台,对316不锈钢粉末激光烧结温度场分布进行了数值模拟.在考虑了材料的热物性参数随温度变化以及相变潜热等非线性情况下,建立了选择性激光烧结(SLS)三维有限元模型,利用ANSYS参数化设计语言APDL控制激光热源的热流密度、移动速度以及扫描路径,研究了工艺参数(激光功率、扫描速度、预热温度)对316不锈钢金属粉末成型过程中熔池及温度场分布产生的影响.模拟结果与前人文献实验结果相吻合,表明可以利用本模型对工艺参数进行优化,为实验工艺参数选取提供了理论依据.     

工艺参数对选择性激光烧结制件精度的影响

激光功率、扫描速度、扫描间距等烧结工艺参数对选择性激光烧结制件的精度有很大影响.通过理论分析以及实际对316L不锈钢粉末材料的烧结,采用单因素试验,分别研究了这三个影响因素和制件精度之间的关系.通过对实验结果的方差分析,得出其优化的烧结参数为:激光功率83W、扫描速度16 mm/B、扫描间距1/6 mm,制件尺寸精度可达到±0.05 mm.     

影响选择性激光烧结精度的工艺参数

从理论和试验两个方面对选择性激光烧结件精度的影响因素进行了研究,验证了激光烧结参数、烧结温度等对制件精度的影响.针对影响烧结金属粉末尺寸精度的工艺参数,以316不锈钢粉末为试验材料,以制件尺寸为测量指标,优化了一组烧结参数:激光功率为83 W、扫描速度为 16 mm/s、烧结间距为0.165 mm、单层厚度为0.1 mm,精度可达到±0.05 mm,用此工艺参数成功地烧制出了金属原型件.     

选择性激光烧结工艺参数对影响铸造砂型精度的优化设计

阐述了选择性激光烧结(SLS)的成型原理,并将此成型方式运用于直接砂型制作。通过用自主研制的快速成型机进行烧结试验,采用正交试验和方差分析,对影响铸造砂型精度的工艺参数进行了优化设计,得到激光功率、扫描速度、扫描间距及铺粉厚度工艺参数的最佳组合,可为基于选择性激光烧结铸造砂型的制造提供指导和参考。     

金属粉末直接激光烧结成形扫描过程的研究

对镍－铜混合粉末材料进行了激光烧结成形试验,结果表明：在一定的范围内,烧结伴的强度随激光功率的增加,扫描速度的下降而增加;烧结件的致密度,表面质量随扫描间距的缩小而明显提高。初步弄清了大功率激光直接烧结金属粉末的成形件质量和工艺参数之间的关系。     

激光工艺参数对选择性激光烧结覆膜砂初坯强度的影响

通过正交试验方法研究了激光工艺参数对选择性激光烧结覆膜砂型强度的影响规律,方差计算结果表明:激光功率、扫描速度、扫描间距对覆膜砂烧结初坯抗拉强度和抗弯强度变化具有显著性影响,并呈现不同的影响趋势。在所选的激光作用因素和水平组合中,选用激光功率65 W、扫描速度3 m·s~(-1)及扫描间距0.15 mm时,获得了最优强度性能。     

Selective Laser Melting Process of Fe-Ni Metal Powder

The density of the SLM forming parts is investigated to determine the good technological parameters of SLM at the same time obtain the dense parts. In the SLM experiment, material used is Fe-Ni metal powder, the good technological parameters of SLM are determined by analyzing the effect of the laser electric current, the laser pulse width, the pulse of laser light frequency, the scan speed, the scan interval, push powder thickness and the scanning way on the single channel scanning, the single-layer scannin...     

金属粉末选区激光熔化技术的研究现状及其发展趋势

选区激光熔化(SLM)技术是近年来出现的一种新型的快速成型(RP)技术。该技术的优点是:工艺简单、成型件尺寸精度高、表面粗糙度好、致密度几乎能达到100%、力学性能优良、应用前景广阔。本文描述了该技术的基本原理;详细介绍了国内外选区激光熔化技术相关设备、工艺以及成型用金属粉末材料等的研究成果;并进一步讨论了选区激光熔化技术的应用及其发展方向。     

VIGA法制备的M2052锰铜合金粉末及其SLM打印件的性能

采用真空感应熔炼气雾化法(VIGA)制备了M2052锰铜合金粉末,分析了M2052锰铜粉末的物性和显微组织;用选区激光熔化3D打印技术(SLM)制备锰铜试样,并分析热处理前后SLM成型的锰铜合金的组织与性能。结果表明,VIGA法能够有效地控制金属粉末形状,制备的15~53 μm粒度区间的锰铜粉末收得率高,松装密度高,具有较好的球形度,有效满足SLM用金属粉末的要求。由SLM制备的锰铜打印件横纵向具有不同的微观组织,随熔池内部延伸逐渐变为胞状晶,沿焊接界面形成柱状晶,离熔池越远柱状晶越细。与铸态合金相比,SLM方法制备的锰铜合金具有明显的力学性能差异,SLM打印件的抗拉强度为611 MPa,规定塑性延伸强度为504 MPa,远远高于铸态母合金的454 MPa和172 MPa。其原因是打印件细晶强化效果明显,但微裂纹的存在对塑性不利。     

固溶处理对选区激光熔化AlSi10Mg合金激光焊孔隙缺陷的影响

针对选区激光熔化成形AlSi10Mg铝合金焊接过程中氢气孔敏感性高的问题,采用固溶脱氢与真空固溶脱氢的方法对比了脱氢处理对合金激光焊接接头孔隙缺陷的影响,分析了不同状态下激光焊焊缝气孔分布、组织演变及力学行为。结果表明,固溶处理能够有效减少选区激光熔化成形AlSi10Mg铝合金激光焊焊缝气孔率,且真空固溶处理效果最好,气孔率从沉积态激光焊接焊缝的2.64%降到真空固溶态焊缝的0.14%;通过对接头组织的演变与基板物相形态、成分的变化分析阐述了孔隙出现的原因,揭示了真空热处理是解决由于基板中预先存在的较高含量的氢导致焊缝氢气孔形成的有效方法。固溶后母材硬度明显下降,各试板焊缝的平均硬度为80HV,较为一致;固溶态试板焊接接头抗拉强度为143MPa,低于沉积态接头,但延伸率增加到了24%,表现为韧性断裂特征。     

Fe-32%Ni合金超细晶粒奥氏体的马氏体相变微观结构研究

通过多轴锻造的方法实现了Fe-32%Ni合金奥氏体晶粒超细化,并进行深冷处理使之发生马氏体相变.采用透射电镜(TEM)观察了超细晶粒Fe-32%Ni合金奥氏体相变后马氏体的微观结构.结果表明,超细晶粒奥氏体相变后的马氏体片变得不再完整,部分马氏体片边缘变得弯曲,部分马氏体发生了中脊断裂现象;观察马氏体片的亚结构表明,有些马氏体片的亚结构是孪晶与高密度位错共存,有些马氏体片的亚结构转变为高密度位错.分析认为强变形马氏体特殊亚结构的生成是由于奥氏体组织细化大大提高了母相强度,加大了相变切变阻力和强变形奥氏体母相中大量位错的引入破坏了母相晶格原子排列的空间规律性等原因造成的.     

选区激光和电子束熔化成形纯钨的组织、性能及裂纹形成机理研究

采用选区激光熔化(SLM)和选区电子束熔化(SEBM)技术成形纯钨,对比研究了两种成形方法对纯钨的宏/微观组织和力学性能的影响,利用SEM和EBSD等表征技术,分析了裂纹萌生位置及形成机制。研究结果表明,通过调控纯钨打印过程的工艺参数,可有效地减少 SLM和SEBM成形样品内部的裂纹。SLM和SEBM打印态纯钨的致密度和硬度与输入样品的能量密度呈正比例关系。与SLM相比,SEBM成形时样品内部的温度梯度更低,热应力累积更少,成形后样品中的裂纹更少。SLM打印态样品的内部裂纹多存在于搭接区域,SLM和SEBM制备过程中产生的裂纹均具有沿晶界分布的特征,而且裂纹多萌生于大角度晶界。     

基于SLM工艺制备的C250马氏体时效钢的工艺优化及其组织

采用SLM工艺制备C250马氏体时效钢,并通过金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、电子背散射衍射(EBSD)、透射电镜(TEM)、密度测量仪等,探究SLM工艺参数对C250马氏体时效钢致密度与组织的影响,并对优化SLM工艺制备所得C250马氏体时效钢的形貌与显微组织进行分析。结果表明,当能量密度处于85～120 J/mm³时,试验钢致密度高于99.5%,组织致密无明显缺陷。当激光功率270 W、扫描速率700 mm/s、扫描间距0.11 mm、铺粉层厚0.03 mm时,致密度可达100%。最优SLM工艺下C250钢的主要相成分为马氏体,可达到97.13%,其内部晶粒极其细小,约为2.7μm,基体内部存在强化相和位错,对C250钢起强化作用。     

显微结构和杂质对金属注射成形Fe-50%Ni合金磁性能的影响

以羰基铁粉和羰基镍粉为原料,采用金属注射成形(MIM)工艺制备Fe-50%Ni软磁合金.通过对不同工艺条件下试样的杂质含量、密度、金相组织和磁性能的分析,研究显微结构和杂质对磁性能的影响.结果表明:孔隙是影响MIM Fe-50%Ni饱和磁感应强度的主要因素,孔隙、杂质和晶粒尺寸是影响磁导率和矫顽力的因素;最大磁导率、初始磁导率和矫顽力之间存在一定的联系,矫顽力可以作为最大磁导率和初始磁导率的参考依据.通过对比分析孔隙度、杂质含量和晶粒尺寸对矫顽力的影响规律,发现晶粒尺寸是影响MIM Fe-50%Ni合金矫顽力的主要因素.     

激光选区熔化GH3536镍基高温合金的微观组织和晶体取向

采用激光选区熔化方法(selective laser melting,SLM)制备了高致密度GH3536镍基高温合金,分析了激光选区熔化成形GH3536合金显微组织和晶体取向.结果 表明:随着激光能量密度的升高,成形试样的致密度先升高后降低,当激光能量密度为180～230 J·m-1时,致密度达到99.55％以上,组织...     

选区激光熔化制备W-25%Re合金组织和性能研究

以球形W-25Re(质量分数,%,下同)合金粉末为原料,采用选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术制备W-25Re合金试样,研究工艺参数对W-25Re合金试样的相对密度、显微组织及显微维氏硬度的影响。利用分析天平、场发射扫描电镜、X射线衍射仪和显微硬度仪等分析测试方法表征SLM制备的W-25Re合金试样的相对密度、显微组织、相组成和显微维氏硬度等性能。结果表明：SLM制备W-25Re合金过程中无明显的球化、翘曲、变形、分层或不能成形现象,试样表面和侧面无明显孔洞和裂纹等缺陷,成形性良好。随着输入的体能量密度逐渐增大,W-25Re合金试样内部垂直面晶粒形态逐渐从等轴晶和柱状晶混合转变为粗大的柱状晶。W-25Re合金试样仅含有立方晶系W₁₃Re₇相,衍射峰2θ角向左偏移的变化主要是由残余应力造成的。激光功率和扫描速度对W-25Re合金试样相对密度的影响显著。当体能量密度为1050 J/mm₃^,即激光功率210 W,扫描速度200 mm/s时,可获得相对密度高达98.49%的W-25Re合金试样;此时,试样水平面和垂直面的显微硬度分别为525.9 HV0.2和520.6 HV0.2,与轧制态W-25Re合金硬度值接近。