V元素對激光增材制造Ti-Zr-V合金組織與性能影響
發(fā)布時間:2020-12-17 17:31
鈦合金因其高的比強度、優(yōu)異的耐腐蝕性和高溫力學性能、良好的可焊性等諸多優(yōu)點,而被廣泛應(yīng)用于航空航天、船舶、化工、醫(yī)療等領(lǐng)域。但由于鈦合金高的比屈服應(yīng)力和低的導熱率,是典型的難加工合金體系之一。而激光增材制造技術(shù),能實現(xiàn)高性能復雜零件的無模具、高密度,近凈成形,并兼有柔性高、周期短、控形控性一體化等優(yōu)點,是當前鈦合金加工成型一個很好的選擇。目前,國內(nèi)外針對激光增材制造的研究主要集中在成形設(shè)備、相關(guān)軟件、工藝參數(shù)的控制方面,而對材料方面的研究相對比較薄弱。因此,開發(fā)一種既適合激光增材制造工藝特點,又能具有優(yōu)異性能的新型合金材料迫在眉睫。本文在Ti-Zr二元合金的基礎(chǔ)上,利用“團簇+連接原子”模型的設(shè)計思想,通過合金化的手段,向其中加入β-Ti的同晶元素V,設(shè)計出五組不同V含量的合金成分。利用XRD、SEM、EPMA等現(xiàn)代微觀分析技術(shù)本系統(tǒng)分析了在激光增材制造非平衡凝固條件下Ti-Zr-V合金凝固組織特征及其隨V含量演化規(guī)律。又在激光增材制造Ti-Zr-V合金微觀組織分析的基礎(chǔ)上,進一步探討了合金的成形性、力學性能、耐蝕性與V含量之間的內(nèi)在關(guān)系。研究結(jié)果表明,激光增材制造的Ti-Zr-V合金...
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:51 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 激光增材制造技術(shù)
1.2.1 激光增材制造技術(shù)的原理
1.2.2 激光增材制造技術(shù)的分類
1.2.3 激光增材制造技術(shù)的國外研究狀況
1.2.4 激光增材制造技術(shù)的國內(nèi)研究狀況
1.3 鈦合金的激光增材制造
1.3.1 鈦及鈦合金
1.3.2 鈦合金的激光增材制造的研究與運用
1.4 鈦合金設(shè)計方法
1.5 本文研究背景和主要內(nèi)容
1.5.1 本文研究背景
1.5.2 本文研究內(nèi)容
2.實驗材料與方法
2.1 成分設(shè)計
2.2 實驗材料
2.3 激光增材制造實驗
2.4 顯微組織分析
2.4.1 X射線衍射(XRD)
2.4.2 掃描電鏡(SEM)
2.4.3 電子探針(EPMA)
2.5 成形性能
2.5.1 單道沉積層的寬度和高度
2.5.2 表面粗糙度
2.6 力學性能
2.6.1 硬度實驗
2.6.2 壓縮實驗
2.6.3 摩擦磨損實驗
2.7 電化學腐蝕測試
3.激光增材制造Ti-Zr-V合金的微觀組織
3.1 激光增材制造Ti-Zr-V合金的物相分析
3.2 激光增材制造Ti-Zr-V合金的顯微組織
3.3 激光增材制造Ti-Zr-V合金的EPMA分析
3.4 本章小結(jié)
4.激光增材制造Ti-Zr-V合金的性能
4.1 激光增材制造Ti-Zr-V合金的宏觀特征
4.2 Ti-Zr-V合金的顯微硬度
4.3 Ti-Zr-V合金的壓縮性能
4.4 Ti-Zr-V合金的摩擦磨損性能
4.5 Ti-Zr-V合金的耐蝕性
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]送粉式激光增材制造TC4鈦合金熔覆層組織及電化學腐蝕行為的研究[J]. 馮曉甜,顧宏,周圣豐,雷劍波. 中國激光. 2019(03)
[2]激光增材制造Ti60A鈦合金的氧化行為[J]. 劉金,王薇茜,程序,湯海波. 中國激光. 2018(07)
[3]高性能鈦合金激光增材制造技術(shù)的研究進展[J]. 梁朝陽,張安峰,梁少端,王潭,嚴深平,張連重,李青宇. 應(yīng)用激光. 2017(03)
[4]基于固溶體短程序結(jié)構(gòu)的團簇式合金成分設(shè)計方法[J]. 姜貝貝,王清,董闖. 物理學報. 2017(02)
[5]激光增材制造TC11鈦合金的耐蝕性研究[J]. 何博文,冉先喆,田象軍,王華明. 中國激光. 2016(04)
[6]應(yīng)用于航空領(lǐng)域的金屬高性能增材制造技術(shù)[J]. 林鑫,黃衛(wèi)東. 中國材料進展. 2015(09)
[7]激光增材制造技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 田宗軍,顧冬冬,沈理達,謝德巧,王東生. 航空制造技術(shù). 2015(11)
[8]高性能大型金屬構(gòu)件激光增材制造:若干材料基礎(chǔ)問題[J]. 王華明. 航空學報. 2014(10)
[9]選區(qū)激光熔化成型金屬零件上表面粗糙度的研究[J]. 劉睿誠,楊永強,王迪. 激光技術(shù). 2013(04)
[10]合金相的“團簇+連接原子”模型與成分設(shè)計[J]. 董闖,羌建兵,袁亮,王清,王英敏. 中國有色金屬學報. 2011(10)
本文編號:2922409
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:51 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 激光增材制造技術(shù)
1.2.1 激光增材制造技術(shù)的原理
1.2.2 激光增材制造技術(shù)的分類
1.2.3 激光增材制造技術(shù)的國外研究狀況
1.2.4 激光增材制造技術(shù)的國內(nèi)研究狀況
1.3 鈦合金的激光增材制造
1.3.1 鈦及鈦合金
1.3.2 鈦合金的激光增材制造的研究與運用
1.4 鈦合金設(shè)計方法
1.5 本文研究背景和主要內(nèi)容
1.5.1 本文研究背景
1.5.2 本文研究內(nèi)容
2.實驗材料與方法
2.1 成分設(shè)計
2.2 實驗材料
2.3 激光增材制造實驗
2.4 顯微組織分析
2.4.1 X射線衍射(XRD)
2.4.2 掃描電鏡(SEM)
2.4.3 電子探針(EPMA)
2.5 成形性能
2.5.1 單道沉積層的寬度和高度
2.5.2 表面粗糙度
2.6 力學性能
2.6.1 硬度實驗
2.6.2 壓縮實驗
2.6.3 摩擦磨損實驗
2.7 電化學腐蝕測試
3.激光增材制造Ti-Zr-V合金的微觀組織
3.1 激光增材制造Ti-Zr-V合金的物相分析
3.2 激光增材制造Ti-Zr-V合金的顯微組織
3.3 激光增材制造Ti-Zr-V合金的EPMA分析
3.4 本章小結(jié)
4.激光增材制造Ti-Zr-V合金的性能
4.1 激光增材制造Ti-Zr-V合金的宏觀特征
4.2 Ti-Zr-V合金的顯微硬度
4.3 Ti-Zr-V合金的壓縮性能
4.4 Ti-Zr-V合金的摩擦磨損性能
4.5 Ti-Zr-V合金的耐蝕性
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]送粉式激光增材制造TC4鈦合金熔覆層組織及電化學腐蝕行為的研究[J]. 馮曉甜,顧宏,周圣豐,雷劍波. 中國激光. 2019(03)
[2]激光增材制造Ti60A鈦合金的氧化行為[J]. 劉金,王薇茜,程序,湯海波. 中國激光. 2018(07)
[3]高性能鈦合金激光增材制造技術(shù)的研究進展[J]. 梁朝陽,張安峰,梁少端,王潭,嚴深平,張連重,李青宇. 應(yīng)用激光. 2017(03)
[4]基于固溶體短程序結(jié)構(gòu)的團簇式合金成分設(shè)計方法[J]. 姜貝貝,王清,董闖. 物理學報. 2017(02)
[5]激光增材制造TC11鈦合金的耐蝕性研究[J]. 何博文,冉先喆,田象軍,王華明. 中國激光. 2016(04)
[6]應(yīng)用于航空領(lǐng)域的金屬高性能增材制造技術(shù)[J]. 林鑫,黃衛(wèi)東. 中國材料進展. 2015(09)
[7]激光增材制造技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 田宗軍,顧冬冬,沈理達,謝德巧,王東生. 航空制造技術(shù). 2015(11)
[8]高性能大型金屬構(gòu)件激光增材制造:若干材料基礎(chǔ)問題[J]. 王華明. 航空學報. 2014(10)
[9]選區(qū)激光熔化成型金屬零件上表面粗糙度的研究[J]. 劉睿誠,楊永強,王迪. 激光技術(shù). 2013(04)
[10]合金相的“團簇+連接原子”模型與成分設(shè)計[J]. 董闖,羌建兵,袁亮,王清,王英敏. 中國有色金屬學報. 2011(10)
本文編號:2922409
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