激光選區(qū)熔化成形TiVCrHfNb高熵合金微觀組織與力學(xué)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-19 04:15
高熵合金作為一類新型結(jié)構(gòu)材料,在過去十年中引起了研究者的極大關(guān)注。基于TiVCrHfNb高熵合金優(yōu)良的綜合力學(xué)性能,本文將其選為基體材料。然而,傳統(tǒng)加工方法很難直接成形具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)TiVCrHfNb高熵合金零件。激光選區(qū)熔化(Selective Laser Melting,SLM)作為一種新興的增材制造技術(shù),使用高度聚焦的激光作為熱源束有選擇性地分層熔化金屬粉末,并直接根據(jù)三維CAD模型整體成形具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的金屬零件,在成形復(fù)雜高熵合金零件方面具有較大潛力。但是,在TiVCrHfNb高熵合金SLM成形過程中,由于快速熔化和急速冷卻引起的巨大溫度梯度與殘余應(yīng)力,最終導(dǎo)致SLM成形的TiVCrHfNb高熵合金產(chǎn)生微裂紋。為此,本文通過在TiVCrHfNb高熵合金基體中添加納米硼(nano-B)可有效的減小微裂紋并細(xì)化晶粒,從而提高SLM成形TiVCrHfNb金屬零件的力學(xué)性能。主要研究了不同nano-B含量對(duì)SLM成形TiVCrHfNb高熵合金的微觀組織與力學(xué)性能的演變規(guī)律。具體的研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)優(yōu)化了SLM成形TiVCrHfNb高熵合金的工藝參數(shù),研究了在不同nano-B含量下...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
純Ni和含Ni多組元合金的XRD圖譜
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文43]、新加坡南洋理工大學(xué)[44]、比利時(shí)魯汶大學(xué)等[45]。國內(nèi)主要有華中科技大學(xué)、華南理工大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、西安交通大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)等。這些單位在模具、生物植入體、微制造及超輕結(jié)構(gòu)件等方面開展了應(yīng)用研究[46]。目前 SLM 技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于航空航天、汽車、家電、模具、工業(yè)設(shè)計(jì)、珠寶首飾、醫(yī)學(xué)生物等領(lǐng)域。如圖 1-2 所示為國內(nèi)外利用 SLM 成形技術(shù)制造的金屬零件。
圖 1-4 SLM 成形的輕量化結(jié)構(gòu)Fig.1-4 SLM formed lightweight structure于私人定制藝生產(chǎn)制造金屬零件嚴(yán)重依賴于模具,往往一套模具會(huì)生產(chǎn)出件,這極大的限制了人們個(gè)性化的發(fā)揮。而且像牙齒、骨骼這些模制造,因?yàn)槊课换颊咚璧拇笮⌒螤疃疾幌嗨。為每位患者來了極大的經(jīng)濟(jì)成本,使患者的治愈周期大大加長,延長了患屬的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。在 SLM 技術(shù)的幫助下,相關(guān)人員只需掃描牙齒與原生牙齒幾乎一模一樣的符合患者需求的牙齒。此外可以利工藝品的制造,如個(gè)性化首飾。設(shè)計(jì)者只需要說出自己的想法與據(jù)要求繪制出圖像即可完成制造,這可以極大的滿足現(xiàn)代人的個(gè)性化裝飾如圖 1-5 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高熵合金的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢[J]. 周航,楊少鋒,楊亞楠,嚴(yán)星,楊威,田華東. 熱加工工藝. 2018(18)
[2]AlxCoCrFeNi2Tiy高熵合金高溫氧化行為的研究[J]. 毛煒乾,劉貴仲,郭景杰,謝紅波,郝聰敏. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2015(05)
[3]AlxCoCrFeNiCu2高熵合金的組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能[J]. 丁婷婷,張偉強(qiáng),付華萌. 功能材料. 2015(S1)
[4]粉末冶金制備AlCrMnMoNiZr(B0.1)合金的組織與性能[J]. 趙瑞鋒,李紅菊,任波,陳海軍,王新莉,李剛,劉忠俠. 特種鑄造及有色合金. 2013(03)
[5]激光熔覆FeCoNiCrAl2Si高熵合金涂層[J]. 張暉,潘冶,何宜柱. 金屬學(xué)報(bào). 2011(08)
[6]Cr對(duì)Al-Cr-Cu-Fe-Ni高熵合金組織與硬度的影響[J]. 李安敏,張喜燕. 有色金屬. 2009(04)
博士論文
[1]AlCoCrFeNi系高熵合金抗輻照和抗氧化行為研究[D]. 夏松欽.北京科技大學(xué) 2018
[2]激光選區(qū)熔化成形鈦鋁合金微觀組織與性能演變規(guī)律研究[D]. 李偉.華中科技大學(xué) 2017
[3]CoFeNiV(Mo,Nb)高熵合金的組織演變及力學(xué)性能研究[D]. 蔣麗.大連理工大學(xué) 2016
[4]Mo-Nb-Hf-Zr-Ti難熔高熵合金組織與力學(xué)性能[D]. 郭娜娜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[5]醫(yī)用合金粉末激光選區(qū)熔化成形工藝與性能研究[D]. 張升.華中科技大學(xué) 2014
[6]聚合物及其復(fù)合粉末的制備與選擇性激光燒結(jié)成形研究[D]. 閆春澤.華中科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):2986320
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
純Ni和含Ni多組元合金的XRD圖譜
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文43]、新加坡南洋理工大學(xué)[44]、比利時(shí)魯汶大學(xué)等[45]。國內(nèi)主要有華中科技大學(xué)、華南理工大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、西安交通大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)等。這些單位在模具、生物植入體、微制造及超輕結(jié)構(gòu)件等方面開展了應(yīng)用研究[46]。目前 SLM 技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于航空航天、汽車、家電、模具、工業(yè)設(shè)計(jì)、珠寶首飾、醫(yī)學(xué)生物等領(lǐng)域。如圖 1-2 所示為國內(nèi)外利用 SLM 成形技術(shù)制造的金屬零件。
圖 1-4 SLM 成形的輕量化結(jié)構(gòu)Fig.1-4 SLM formed lightweight structure于私人定制藝生產(chǎn)制造金屬零件嚴(yán)重依賴于模具,往往一套模具會(huì)生產(chǎn)出件,這極大的限制了人們個(gè)性化的發(fā)揮。而且像牙齒、骨骼這些模制造,因?yàn)槊课换颊咚璧拇笮⌒螤疃疾幌嗨。為每位患者來了極大的經(jīng)濟(jì)成本,使患者的治愈周期大大加長,延長了患屬的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。在 SLM 技術(shù)的幫助下,相關(guān)人員只需掃描牙齒與原生牙齒幾乎一模一樣的符合患者需求的牙齒。此外可以利工藝品的制造,如個(gè)性化首飾。設(shè)計(jì)者只需要說出自己的想法與據(jù)要求繪制出圖像即可完成制造,這可以極大的滿足現(xiàn)代人的個(gè)性化裝飾如圖 1-5 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高熵合金的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢[J]. 周航,楊少鋒,楊亞楠,嚴(yán)星,楊威,田華東. 熱加工工藝. 2018(18)
[2]AlxCoCrFeNi2Tiy高熵合金高溫氧化行為的研究[J]. 毛煒乾,劉貴仲,郭景杰,謝紅波,郝聰敏. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2015(05)
[3]AlxCoCrFeNiCu2高熵合金的組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能[J]. 丁婷婷,張偉強(qiáng),付華萌. 功能材料. 2015(S1)
[4]粉末冶金制備AlCrMnMoNiZr(B0.1)合金的組織與性能[J]. 趙瑞鋒,李紅菊,任波,陳海軍,王新莉,李剛,劉忠俠. 特種鑄造及有色合金. 2013(03)
[5]激光熔覆FeCoNiCrAl2Si高熵合金涂層[J]. 張暉,潘冶,何宜柱. 金屬學(xué)報(bào). 2011(08)
[6]Cr對(duì)Al-Cr-Cu-Fe-Ni高熵合金組織與硬度的影響[J]. 李安敏,張喜燕. 有色金屬. 2009(04)
博士論文
[1]AlCoCrFeNi系高熵合金抗輻照和抗氧化行為研究[D]. 夏松欽.北京科技大學(xué) 2018
[2]激光選區(qū)熔化成形鈦鋁合金微觀組織與性能演變規(guī)律研究[D]. 李偉.華中科技大學(xué) 2017
[3]CoFeNiV(Mo,Nb)高熵合金的組織演變及力學(xué)性能研究[D]. 蔣麗.大連理工大學(xué) 2016
[4]Mo-Nb-Hf-Zr-Ti難熔高熵合金組織與力學(xué)性能[D]. 郭娜娜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[5]醫(yī)用合金粉末激光選區(qū)熔化成形工藝與性能研究[D]. 張升.華中科技大學(xué) 2014
[6]聚合物及其復(fù)合粉末的制備與選擇性激光燒結(jié)成形研究[D]. 閆春澤.華中科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):2986320
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