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Al2O3-TiCp(AT)复相陶瓷材料以其优异的综合力学性能而被广泛用作金属切削刀具材料。针对AT材料传统烧结方法在能耗及周期方面的局限,本工作利用激光定向能量沉积技术开展了AT复相陶瓷材料直接增材制造的研究,系统探讨了不同TiCp比例对复相陶瓷材料微观结构和力学性能的影响。结果表明TiCp颗粒均匀分布在成型样件的基体中,掺杂TiCp细化了Al2O3晶粒。同时,由于TiCp与Al2O3基体的热膨胀失配引起裂纹出现偏转、贯穿颗粒等现象,消耗了裂纹扩展能量,进而有效抑制了AT材料直接增材过程中的裂纹扩展行为。掺杂TiCp颗粒对熔池形成冲击,在一定程度上加快了气体的逸出速率,进而提高了材料的相对密度。但TiCp含量过高将加剧其与Al2O3基体在高温时的化学反应,生成... 相似文献
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将电磁场引入直接激光沉积中，可对沉积过程进行有效调控，进而提高成形件的性能。研究提出随动同步电感辅助直接激光沉积技术，建立了随动同步电感辅助直接激光沉积过程有限元分析模型，并证实模型的准确性。预测电感电流为0 A、9 A、12 A、15 A、18 A、21 A时，随动同步电感对于沉积过程热作用区、冷却速率、温度梯度以及固-液界面处生长速率的影响。计算结果表明，预热15 s后的温升速率趋近于0 K/s,且所能达到的最大温度与热作用区尺寸可分别近似为电流的一次与二次函数。由于电感的缓冷作用，熔池凝固后表面中心点处的温度随着电流的增大而增大，冷却速率与温度梯度则随着电流的增大而减小，其中当电流为21 A时，最大冷却速率减小了8%。随着电流的增大，熔池固-液界面处的最大温度梯度减小、平均生长速率增大，与电流分别成三次函数与一阶指数函数关系。 相似文献
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研究了激光能量密度对直接激光沉积熔体自生莫来石陶瓷孔隙/密度、微观组织和力学性能的影响.结果表明,较低激光能量密度(15 J/mm2)所制备的陶瓷样件边缘分布有尺寸较大的气孔,使得样件整体孔隙率较高,且表面粘粉严重,这与成形扫描速度大和硅酸盐熔体粘度高有关.而较高激光能量密度(90 J/mm2)虽然可以获得表面光滑、莫... 相似文献