激光3D打印鐵基非晶合金
發(fā)布時間:2020-08-25 16:33
【摘要】:非晶合金由于其特定的原子排列結(jié)構(gòu),使其具備—系列優(yōu)異的性能,如耐腐蝕,高耐磨,高硬度等。其中,鐵基非晶合金因其低廉的成本而成為最具應(yīng)用前景的非晶合金體系。然而,目前非晶合金的傳統(tǒng)制備加工方法無法實現(xiàn)大尺寸和復雜形狀鐵基非晶合金的制備,這極大地限制了鐵基非晶合金的發(fā)展及工程應(yīng)用。激光3D打印技術(shù)的出現(xiàn)為解決上述問題提供了難得的契機,本論文采用激光3D打印技術(shù),選用成本低廉的Fe37.5Cr27.5C12B13Mo10非晶合金粉末,按照“線-面-體”的加工路線進行鐵基非晶合金涂層以及大塊鐵基非晶合金的制備,分別探索研究了激光3D打印無裂紋鐵基非晶合金涂層以及大塊鐵基非晶合金的工藝及其各自的組織及性能。激光打印鐵基非晶合金涂層工藝參數(shù)的優(yōu)化過程中,最終采用激光預熱基板及激光在線退火工藝得到了無裂紋的鐵基非晶合金涂層,且對涂層進行微觀組織分析,發(fā)現(xiàn)涂層內(nèi)部晶體相與非晶相并存?拷逄,因原料粉末受到基板稀釋的影響,成分產(chǎn)生偏差,晶化較嚴重。距離基板越遠,晶化程度越低。對涂層進行耐腐蝕性能及摩擦磨損性能分析發(fā)現(xiàn),涂層相對45鋼基板表現(xiàn)出了良好的耐腐蝕性,及耐磨損性。激光打印大塊鐵基非晶合金的過程中,最終采用復合第二相銅粉的工藝得到了具有一定塑性且成型性良好的鐵基大塊非晶合金。對大塊非晶合金進行微觀組織分析,發(fā)現(xiàn)大塊非晶合金內(nèi)部存在銅與鐵基組織的偏聚,且成網(wǎng)狀分布,這種均勻的分布增加了非晶合金的塑性。大塊鐵基非晶合金的壓縮性能表現(xiàn)出了良好的塑性,這種復合第二相的方法為解決非晶合金的無塑性問題,提供了較好的路線。
【學位授予單位】:大連交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:TP391.73;TG139.8
【圖文】:
1.3.邋4非晶合金的應(yīng)用逡逑根據(jù)非晶合金短程有序、長程無序的特殊原子排列結(jié)構(gòu)而具備的優(yōu)異性能,總結(jié)了逡逑非晶合金的性能以及在各領(lǐng)域的應(yīng)用列于表1.1中。非晶合金的應(yīng)用如圖1.2所示為美逡逑國液態(tài)金屬公司用vitre丨oy材料制造的高爾夫球桿擊球頭。逡逑3逡逑
良好的儲氫性能邐儲氫材料逡逑圖1.2非晶合金材料生產(chǎn)的高爾夫球桿擊球頭逡逑Fig.邋1.2邋Golf邋Club邋batting邋head邋with邋amorphous邋alloy邋material逡逑1.4非晶合金的制備方法逡逑塊體非晶合金經(jīng)過多年的研究發(fā)展,具備較強的非晶形成能力,這種較強的非晶形逡逑成能力使得傳統(tǒng)方法制備大尺寸非晶合金成為了可能。當前制備塊體非晶合金的方法逡逑4逡逑
術(shù)[69]。增材制造的實現(xiàn)步驟包括.?高能電子或激光束高溫快速融化金屬粉末、熔融粉末逡逑快速凝固、自下而上逐層累積。根據(jù)送粉方式的不同.?一種為同步送粉激光熔化技術(shù)(如逡逑圖1.4邋(b)),另一種為預置鋪粉激光熔化技術(shù)(如圖1.4邋(a))所示t7Q]。逡逑(a)邐(b)邐| ̄9逡逑1;邋J逡逑I邋%逡逑laser邋melting邋zone逡逑laser邋scanning邋dTection_邐J邐一逡逑M逡逑圖1.4金屬3D打印過程示意圖,(a)鋪預制粉式,(b)同步送粉式逡逑Fig.邋1.4邋Schematic邋of邋metal邋3D邋printing邋process,邋(a)邋SLM,邋(b)邋LMD逡逑1.6.邋1同步送粉激光熔化技術(shù)逡逑同步送粉激光熔化技術(shù)具備以下特點:逡逑(1)
本文編號:2803929
【學位授予單位】:大連交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:TP391.73;TG139.8
【圖文】:
1.3.邋4非晶合金的應(yīng)用逡逑根據(jù)非晶合金短程有序、長程無序的特殊原子排列結(jié)構(gòu)而具備的優(yōu)異性能,總結(jié)了逡逑非晶合金的性能以及在各領(lǐng)域的應(yīng)用列于表1.1中。非晶合金的應(yīng)用如圖1.2所示為美逡逑國液態(tài)金屬公司用vitre丨oy材料制造的高爾夫球桿擊球頭。逡逑3逡逑
良好的儲氫性能邐儲氫材料逡逑圖1.2非晶合金材料生產(chǎn)的高爾夫球桿擊球頭逡逑Fig.邋1.2邋Golf邋Club邋batting邋head邋with邋amorphous邋alloy邋material逡逑1.4非晶合金的制備方法逡逑塊體非晶合金經(jīng)過多年的研究發(fā)展,具備較強的非晶形成能力,這種較強的非晶形逡逑成能力使得傳統(tǒng)方法制備大尺寸非晶合金成為了可能。當前制備塊體非晶合金的方法逡逑4逡逑
術(shù)[69]。增材制造的實現(xiàn)步驟包括.?高能電子或激光束高溫快速融化金屬粉末、熔融粉末逡逑快速凝固、自下而上逐層累積。根據(jù)送粉方式的不同.?一種為同步送粉激光熔化技術(shù)(如逡逑圖1.4邋(b)),另一種為預置鋪粉激光熔化技術(shù)(如圖1.4邋(a))所示t7Q]。逡逑(a)邐(b)邐| ̄9逡逑1;邋J逡逑I邋%逡逑laser邋melting邋zone逡逑laser邋scanning邋dTection_邐J邐一逡逑M逡逑圖1.4金屬3D打印過程示意圖,(a)鋪預制粉式,(b)同步送粉式逡逑Fig.邋1.4邋Schematic邋of邋metal邋3D邋printing邋process,邋(a)邋SLM,邋(b)邋LMD逡逑1.6.邋1同步送粉激光熔化技術(shù)逡逑同步送粉激光熔化技術(shù)具備以下特點:逡逑(1)
【參考文獻】
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本文編號:2803929
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