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采用激光增材制造技术制备了组织致密且无缺陷的Ti6Al4V/NiTi仿生功能梯度材料 (bionic function graded materials, BFGM),并对其界面微观结构、析出相特征和力学性能进行了研究. 结果表明,Ti6Al4V/NiTi BFGM呈现由多种晶粒形貌和不规则异常共晶组织组成的非均匀组织,主要为富钛和富镍的固溶体以及(Ti, Ni)化合物. 随着 NiTi合金含量增加,不同沉积层中析出相的数量和形态发生了显著变化. BFGM的显微结构发生了一系列转变:α + β双相组织→柱状晶 + 不规则共晶结构→柱状晶→等轴晶→等轴晶 + 柱状晶. 凝固过程中的相聚集、分离和偏析现象严重影响BFGM的力学性能,BFGM最大显微硬度为730.9 HV,归因于脆性Ti2Ni相的存在. BFGM的抗拉强度为202 MPa,断后伸长率为6.5%,显著高于直接连接的Ti6Al4V/NiTi异种材料. 拉伸断口具有脆性断裂特征,多个次级裂纹沿晶扩展. 相似文献
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高氮钢焊缝中氮含量是影响其力学性能的重要因素。为解决高氮钢焊接时氮含量下降导致焊缝力学性能恶化的问题,以12 mm厚高氮钢板为对象开展激光-电弧复合焊接试验,通过改变焊接填充材料研究了氮含量对焊缝组织和力学性能的影响。结果表明:使用含氮焊丝可以有效补充焊缝中的氮损失,含氮焊丝的焊缝氮含量较高,在焊缝激光区,采用两种焊丝获得的焊缝氮含量均随着激光功率增加而增大。两种焊丝获得的焊缝组织均为奥氏体+少量铁素体。采用不锈钢焊丝获得的焊缝抗拉强度随激光功率增加而增大,采用含氮焊丝获得的焊缝抗拉强度随着激光功率增加呈先增大后减小的趋势,最大抗拉强度达953 MPa,焊缝断口均呈典型的韧性断裂特征。采用两种焊丝获得的焊缝冲击性能差异较大,冲击断口均具有明显韧性断裂特征。 相似文献
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