本文關(guān)鍵詞：選區(qū)激光熔化成形用Inconel 625合金粉末及制品的性能研究

  更多相關(guān)文章： 選區(qū)激光熔化 粉末性能 顯微組織 力學(xué)性能

【摘要】：選區(qū)激光熔化成形(Selective Laser Melting,SLM)是一種典型的增材制造技術(shù),能夠制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜、機(jī)械性能優(yōu)良的金屬零件,具有廣闊的應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)效益。目前國內(nèi)外對(duì)SLM成形技術(shù)的研究集中在SLM成形工藝方面,而在SLM成形用金屬粉末的制備及性能研究較少。本文對(duì)SLM成形用Inconel625合金粉末的制備工藝、性能特征及SLM成形Inconel 625合金制品的組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能進(jìn)行系統(tǒng)研究,主要完成以下工作:采用真空電極感應(yīng)熔化氣霧化技術(shù)制備Inconel 625合金粉末,在Ar霧化介質(zhì)、霧化壓力3.5MPa、電極進(jìn)給速度30mm/min的工藝下,制得的Inconel 625合金粉末,顆粒表面光滑,球形度高,O含量低于0.01%;采用篩網(wǎng)篩分、氣流分級(jí)對(duì)粉末進(jìn)行粒度分級(jí)處理,得到粒度分布15~53μm的SLM成形用Inconel 625合金粉末,但是無法避免微小顆粒形成的“衛(wèi)星球”及粉末團(tuán)聚現(xiàn)象。利用激光粒度分析儀、掃描電子顯微鏡、粉末綜合特性測(cè)試儀等儀器對(duì)制備的、國外進(jìn)口的SLM成形用Inconel 625合金粉末進(jìn)行全面的分析研究。結(jié)果表明:粉末中非金屬成分含量都控制在較低的水平;顆粒球形度0.8,存在“衛(wèi)星球”、“空心球”粉末,顆粒凝固組織主要為胞狀晶和樹枝晶;粉末粒度范圍80μm,平均粒度在28~35μm之間,粒度分布區(qū)間20~30μm的占比最高,BET比表面積0.1m2/g,霍爾流速20s,松裝密度4.0 g/cm3。與國外進(jìn)口的粉末相比,制備的SLM成形用Inconel 625合金粉末氧含量最低,球形度最高,粉末平均粒度大于國外進(jìn)口的粉末,粉末流動(dòng)性能優(yōu)于國外進(jìn)口的SLM成形用Inconel 625合金粉末。在EOS M280設(shè)備上對(duì)制備的、國外進(jìn)口的Inconel 625合金粉末進(jìn)行SLM成形試驗(yàn)。結(jié)果表明:SLM成形的Inconel 625合金制品不存在變形和開裂等宏觀缺陷,表面具有激光掃描痕跡特征;國外進(jìn)口粉末的SLM成形組織出現(xiàn)長度150μm的微裂紋和尺寸20μm的夾雜物,相組織為單一的奧氏體結(jié)構(gòu);成形制品的致密度達(dá)到99%以上,硬度值在270~300HBW之間,屈服、抗拉強(qiáng)度分別在690~750MPa、950~1050MPa之間,拉伸強(qiáng)度均高于標(biāo)準(zhǔn)要求;成形制品的拉伸、沖擊斷口形貌類似,均勻分布著韌窩結(jié)構(gòu),呈現(xiàn)韌性斷裂特征;經(jīng)過1140℃、2h的固溶處理,成形制品的硬度下降30%左右,拉伸強(qiáng)度降低有所降低,塑性和沖擊性能得到不同程度的提高;制備的Inconel 625合金粉末的SLM成形制品,組織均勻致密,未產(chǎn)生微裂紋、夾雜物缺陷,力學(xué)性能高于國外進(jìn)口粉末的SLM成形制品。
【關(guān)鍵詞】：選區(qū)激光熔化 粉末性能 顯微組織 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：機(jī)械科學(xué)研究總院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TF123.71;TG665
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• 英文摘要5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 選區(qū)激光熔化成形技術(shù)（SLM）9-12
• 1.1.1 SLM成形技術(shù)的原理及應(yīng)用9-11
• 1.1.2 SLM成形技術(shù)的研究進(jìn)展11-12
• 1.2 SLM成形用金屬粉末12-14
• 1.2.1 SLM成形用金屬粉末的性能特點(diǎn)12
• 1.2.2 SLM成形用金屬粉末的制備方法12-14
• 1.3 Inconel 625合金簡介14-15
• 1.4 研究目的15-16
• 1.5 研究內(nèi)容16-17
• 第二章 試驗(yàn)材料及研究方法17-24
• 2.1 試驗(yàn)材料17
• 2.2 試驗(yàn)方法及儀器設(shè)備17-24
• 2.2.1 粉末制備方法及設(shè)備17-18
• 2.2.2 粉末性能分析18-21
• 2.2.3 SLM成形設(shè)備21-22
• 2.2.4 SLM成形制品性能分析22-24
• 第三章 SLM成形用Inconel 625合金粉末的制備24-31
• 3.1 Inconel 625合金粉末的霧化制備24-26
• 3.1.1 霧化工藝條件24-25
• 3.1.2 霧化前后化學(xué)成分對(duì)比25
• 3.1.3 霧化粉末的顆粒形貌特征25-26
• 3.2 Inconel 625合金粉末的分級(jí)處理26-30
• 3.2.1 分級(jí)處理工藝條件26-27
• 3.2.2 分級(jí)處理后粉末的顆粒形貌27-28
• 3.2.3 分級(jí)處理后粉末的粒度分布28-30
• 3.3 本章小結(jié)30-31
• 第四章 SLM成形用Inconel 625合金粉末的性能研究31-48
• 4.1 SLM成形用Inconel 625合金粉末的化學(xué)成分31-34
• 4.1.1 粉末化學(xué)成分分析31-32
• 4.1.2 粉末紅外光譜分析32-33
• 4.1.3 粉末化學(xué)成分對(duì)SLM成形過程的影響33-34
• 4.2 SLM成形用Inconel 625合金粉末的顆粒形貌34-39
• 4.2.1 粉末顆粒SEM形貌34-36
• 4.2.2 粉末顆粒顯微組織觀察36-38
• 4.2.3 粉末顆粒球形度38-39
• 4.3 SLM成形用Inconel 625合金粉末的粒度分布39-44
• 4.3.1 粉末粒度大小及分布39-42
• 4.3.2 粉末比表面積42
• 4.3.3 粉末粒度分布對(duì)SLM成形過程的影響42-44
• 4.4 SLM成形用Inconel 625合金粉末的流動(dòng)性能44-46
• 4.4.1 粉末流動(dòng)性能數(shù)據(jù)分析44-45
• 4.4.2 不同粒度分布粉末的流動(dòng)性能比較45-46
• 4.5 本章小結(jié)46-48
• 第五章 SLM成形Inconel 625合金制品的性能研究48-70
• 5.1 SLM成形工藝條件48-51
• 5.2 SLM成形Inconel 625合金制品的顯微組織51-59
• 5.2.1 顯微組織觀察51-55
• 5.2.2 EDS能譜分析55-57
• 5.2.3 物相結(jié)構(gòu)分析57-58
• 5.2.4 DSC熱分析58-59
• 5.3 SLM成形Inconel 625合金制品的密度59
• 5.4 SLM成形Inconel 625合金制品的硬度59-60
• 5.5 SLM成形Inconel 625合金制品的拉伸試驗(yàn)60-66
• 5.5.1 拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析61-63
• 5.5.2 拉伸斷口形貌分析63-66
• 5.6 SLM成形Inconel 625合金制品的沖擊試驗(yàn)66-69
• 5.6.1 沖擊試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析66
• 5.6.2 沖擊斷口形貌分析66-69
• 5.7 本章小結(jié)69-70
• 第六章 全文總結(jié)及展望70-72
• 6.1 全文總結(jié)70-71
• 6.2 展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-77
• 致謝77-78
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參加科研情況78

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 何國愛;丁晗暉;劉琛仄;劉鋒;黃嵐;江亮;;粉末特性對(duì)鎳基粉末冶金高溫合金組織及熱變形行為的影響[J];中國有色金屬學(xué)報(bào);2016年01期

2 張小偉;;金屬增材制造技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2016年01期

3 張潔;李帥;魏青松;史玉升;王聯(lián)鳳;郭立杰;;激光選區(qū)熔化Inconel 625合金開裂行為及抑制研究[J];稀有金屬;2015年11期

4 Shuai Li;Qingsong Wei;Yusheng Shi;Zicheng Zhu;Danqing Zhang;;Microstructure Characteristics of Inconel 625 Superalloy Manufactured by Selective Laser Melting[J];Journal of Materials Science & Technology;2015年09期

5 吳桐;劉邦濤;劉錦輝;;鎳基高溫合金選擇性激光熔化的工藝參數(shù)[J];黑龍江科技大學(xué)學(xué)報(bào);2015年04期

6 趙宇輝;王志國;龍雨;趙吉賓;來佑彬;;Inconel 625鎳基高溫合金激光增材制造熔池溫度影響因素研究[J];應(yīng)用激光;2015年02期

7 余勇;曾歸余;肖明清;樂晨;歐建雄;;不同工藝對(duì)真空氣霧化Ni粉粒度的影響研究[J];粉末冶金工業(yè);2015年01期

8 韓志宇;曾光;梁書錦;陳小林;張鵬;張平祥;;鎳基高溫合金粉末制備技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J];中國材料進(jìn)展;2014年12期

9 曾光;韓志宇;梁書錦;張鵬;陳小林;張平祥;;金屬零件3D打印技術(shù)的應(yīng)用研究[J];中國材料進(jìn)展;2014年06期

10 馬堯;鮑君峰;胡宇;王輝;胡丹丹;;真空氣霧化參數(shù)對(duì)粉末粒度及形貌的影響研究[J];熱噴涂技術(shù);2014年01期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 孫驍;選區(qū)激光成形用IN718合金粉末特性及成形件組織結(jié)構(gòu)的研究[D];重慶大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：選區(qū)激光熔化成形用Inconel 625合金粉末及制品的性能研究

  更多相關(guān)文章： 選區(qū)激光熔化 粉末性能 顯微組織 力學(xué)性能

，

本文編號(hào)：515128