激光粉末床熔融成形金刚石增强铝基复合材料 |
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引用本文: | 郜文哲,韩笑,魏海滨,路正朕,张利,李晓峰.激光粉末床熔融成形金刚石增强铝基复合材料[J].粉末冶金技术,2024(2):122-127. |
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作者姓名: | 郜文哲 韩笑 魏海滨 路正朕 张利 李晓峰 |
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作者单位: | 1. 中北大学材料科学与工程学院;2. 中北大学机械工程学院;3. 中南大学粉末冶金国家重点实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(52375393,52071299);;山西省重点研发计划资助项目(2210300058MZ,202202150401020); |
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摘 要: | 添加质量分数3%金刚石颗粒并利用激光粉末床熔融技术制备6061铝基复合材料。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电子密度计、电子式万能试验机对3%金刚石/6061铝基复合材料的微观组织、相对密度和拉伸性能进行了表征与分析。结果表明:金刚石与Al基体反应生成了针状Al4C3相,并沉积在α-Al基体上,导致晶界位错密度增加,强度提高,抗失效能力增强。金刚石的添加促使6061铝基体中热裂纹消失,但存在孔洞缺陷。较低的扫描速度增加了激光光斑与被加工材料接触的时间,导致金刚石颗粒部分石墨化,铝基体部分蒸发,进而形成内部缺陷,降低了复合材料的相对密度(97%)。金刚石的加入显著提高了激光粉末床熔融技术成形金刚石/6061铝基复合材料的抗拉强度,当激光功率为350 W、扫描速度为800 mm·s-1时,复合材料的极限抗拉强度达到最大值244.2 MPa,屈服强度211.6 MPa,伸长率2.1%。
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关 键 词: | 激光粉末床熔融 金刚石颗粒 铝基复合材料 工艺优化 力学性能 |
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