TiC顆粒增強(qiáng)316L不銹鋼復(fù)合材料選區(qū)激光熔化制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-06 12:26
近年來(lái),316L不銹鋼因具有高延展性、耐腐蝕性、耐高溫、生物相容性等優(yōu)點(diǎn)在航空航天、醫(yī)療、汽車(chē)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。由于316L不銹鋼的低硬度,低強(qiáng)度,耐磨性差等特點(diǎn),使得316L不銹鋼的應(yīng)用又受到限制。本文以TiC顆粒和316L不銹鋼粉末為原材料,利用SLM技術(shù),成功制備出了TiC顆粒增強(qiáng)316L不銹鋼復(fù)合材料。并通過(guò)控制變量的方法對(duì)試驗(yàn)工藝參數(shù)進(jìn)行了探究及優(yōu)化分析,以相對(duì)密度和孔隙率為性能指標(biāo),研究不同工藝參數(shù)對(duì)TiC/316L復(fù)合材料成形性能的影響并得到最優(yōu)化的工藝參數(shù)。對(duì)不同工藝條件下的TiC/316L成形試樣進(jìn)行拉伸性能及斷口分析、顯微硬度、摩擦磨損性能以及表面形貌分析,探究TiC顆粒的增強(qiáng)機(jī)理,建立起工藝-成形質(zhì)量-微結(jié)構(gòu)-性能之間的關(guān)系。研究結(jié)果表明:隨著激光功率和掃描速度的增大,TiC/316L成形試樣的相對(duì)密度和孔隙率都呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì),且試樣的橫向面孔隙率較縱向面孔隙率低,并在激光功率為200W、0.6m/s時(shí),TiC/316L試樣的相對(duì)密度達(dá)到最高98.52%,橫向面和縱向面孔隙率最低,分別為0.43%和0.59%。另外,提高TiC質(zhì)量分?jǐn)?shù),TiC/316...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:114 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
常用的顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料制備方法
激光熔化技術(shù)原理技術(shù)的工作原理可以概括為“離散-分層-堆積”,在加工過(guò)程中類(lèi)似膨脹率和導(dǎo)熱性的材料作為基板,并以計(jì)算機(jī)作為輔助,以光束作為能量源熔化粉末,各層粉末自下而上相互累加最終可以的零件。其基本工作原理如圖 1.2 所示,即在計(jì)算機(jī)上用 Solidw關(guān)的三維畫(huà)圖軟件設(shè)計(jì)出所需要零件的 3D 實(shí)體模型并保存為相應(yīng)后再用特定的軟件 Magics 對(duì)三維零件模型進(jìn)行切片分層,并保件,最后導(dǎo)入到與 SLM 設(shè)備相連接的電腦中,對(duì)即將打印的零件,設(shè)備將按照設(shè)置好的實(shí)驗(yàn)參數(shù)控制激光進(jìn)行選擇性的掃描熔化末材料進(jìn)行快速熔化和凝固形成各個(gè)熔池,各個(gè)熔池邊界線(xiàn)進(jìn)行面形成后,粉料缸上升,成形缸下降一個(gè)切片層的高度,刮板掃基礎(chǔ)上開(kāi)始打印并與上一層融為一體,循環(huán)此過(guò)程使各個(gè)層面相三維的實(shí)體零件。
第 1 章 緒論實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)、成形速度較快和成形零件的質(zhì)量較高等特點(diǎn),是生產(chǎn)精密零件的理想的材料加工方法,其在航空航天領(lǐng)域也得到了應(yīng)用。例如美國(guó) GE/Morris 公司和德國(guó)的 EOS 公司都利用 SLM 技術(shù)制備出了多種材料的航空航天領(lǐng)域的復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件,如下圖 1.3 (a)、(b)、(c)、(d)所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]選區(qū)激光熔化成形316L不銹鋼微觀組織及拉伸性能分析[J]. 尹燕,劉鵬宇,路超,肖夢(mèng)智,張瑞華. 焊接學(xué)報(bào). 2018(08)
[2]選區(qū)激光熔化316L不銹鋼粉多道搭接工藝的研究[J]. 陳繼民,竇陽(yáng),晏恒峰,張永志,袁艷萍. 應(yīng)用激光. 2017(06)
[3]激光選區(qū)熔化設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 宋長(zhǎng)輝,翁昌威,楊永強(qiáng),王迪,李陽(yáng). 機(jī)電工程技術(shù). 2017(10)
[4]金屬基復(fù)合材料的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 張文毓. 裝備機(jī)械. 2017(02)
[5]金屬基復(fù)合材料的制備方法及發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 趙鵬鵬,譚建波. 河北工業(yè)科技. 2017(03)
[6]金屬選區(qū)激光熔化的研究現(xiàn)狀[J]. 田杰,黃正華,戚文軍,李亞江,劉建業(yè),胡高峰. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(S1)
[7]高性能金屬零件激光增材制造技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 張安峰,李滌塵,梁少端,王潭,嚴(yán)深平,張連重. 航空制造技術(shù). 2016(22)
[8]Microstructure and Fracture Behavior of 316L Austenitic Stainless Steel Produced by Selective Laser Melting[J]. R.Casati,J.Lemke,M.Vedani. Journal of Materials Science & Technology. 2016(08)
[9]激光增材制造技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 楊強(qiáng),魯中良,黃福享,李滌塵. 航空制造技術(shù). 2016(12)
[10]選區(qū)激光熔化成形多孔鋁合金的顯微組織及微觀力學(xué)性能研究[J]. 錢(qián)德宇,陳長(zhǎng)軍,張敏,王曉南,敬和民. 中國(guó)激光. 2016(04)
碩士論文
[1]新型選區(qū)激光熔化設(shè)備開(kāi)發(fā)與工藝研究[D]. 王兵.湖南大學(xué) 2016
本文編號(hào):3020610
【文章來(lái)源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:114 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
常用的顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料制備方法
激光熔化技術(shù)原理技術(shù)的工作原理可以概括為“離散-分層-堆積”,在加工過(guò)程中類(lèi)似膨脹率和導(dǎo)熱性的材料作為基板,并以計(jì)算機(jī)作為輔助,以光束作為能量源熔化粉末,各層粉末自下而上相互累加最終可以的零件。其基本工作原理如圖 1.2 所示,即在計(jì)算機(jī)上用 Solidw關(guān)的三維畫(huà)圖軟件設(shè)計(jì)出所需要零件的 3D 實(shí)體模型并保存為相應(yīng)后再用特定的軟件 Magics 對(duì)三維零件模型進(jìn)行切片分層,并保件,最后導(dǎo)入到與 SLM 設(shè)備相連接的電腦中,對(duì)即將打印的零件,設(shè)備將按照設(shè)置好的實(shí)驗(yàn)參數(shù)控制激光進(jìn)行選擇性的掃描熔化末材料進(jìn)行快速熔化和凝固形成各個(gè)熔池,各個(gè)熔池邊界線(xiàn)進(jìn)行面形成后,粉料缸上升,成形缸下降一個(gè)切片層的高度,刮板掃基礎(chǔ)上開(kāi)始打印并與上一層融為一體,循環(huán)此過(guò)程使各個(gè)層面相三維的實(shí)體零件。
第 1 章 緒論實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)、成形速度較快和成形零件的質(zhì)量較高等特點(diǎn),是生產(chǎn)精密零件的理想的材料加工方法,其在航空航天領(lǐng)域也得到了應(yīng)用。例如美國(guó) GE/Morris 公司和德國(guó)的 EOS 公司都利用 SLM 技術(shù)制備出了多種材料的航空航天領(lǐng)域的復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件,如下圖 1.3 (a)、(b)、(c)、(d)所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]選區(qū)激光熔化成形316L不銹鋼微觀組織及拉伸性能分析[J]. 尹燕,劉鵬宇,路超,肖夢(mèng)智,張瑞華. 焊接學(xué)報(bào). 2018(08)
[2]選區(qū)激光熔化316L不銹鋼粉多道搭接工藝的研究[J]. 陳繼民,竇陽(yáng),晏恒峰,張永志,袁艷萍. 應(yīng)用激光. 2017(06)
[3]激光選區(qū)熔化設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 宋長(zhǎng)輝,翁昌威,楊永強(qiáng),王迪,李陽(yáng). 機(jī)電工程技術(shù). 2017(10)
[4]金屬基復(fù)合材料的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 張文毓. 裝備機(jī)械. 2017(02)
[5]金屬基復(fù)合材料的制備方法及發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 趙鵬鵬,譚建波. 河北工業(yè)科技. 2017(03)
[6]金屬選區(qū)激光熔化的研究現(xiàn)狀[J]. 田杰,黃正華,戚文軍,李亞江,劉建業(yè),胡高峰. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(S1)
[7]高性能金屬零件激光增材制造技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 張安峰,李滌塵,梁少端,王潭,嚴(yán)深平,張連重. 航空制造技術(shù). 2016(22)
[8]Microstructure and Fracture Behavior of 316L Austenitic Stainless Steel Produced by Selective Laser Melting[J]. R.Casati,J.Lemke,M.Vedani. Journal of Materials Science & Technology. 2016(08)
[9]激光增材制造技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 楊強(qiáng),魯中良,黃福享,李滌塵. 航空制造技術(shù). 2016(12)
[10]選區(qū)激光熔化成形多孔鋁合金的顯微組織及微觀力學(xué)性能研究[J]. 錢(qián)德宇,陳長(zhǎng)軍,張敏,王曉南,敬和民. 中國(guó)激光. 2016(04)
碩士論文
[1]新型選區(qū)激光熔化設(shè)備開(kāi)發(fā)與工藝研究[D]. 王兵.湖南大學(xué) 2016
本文編號(hào):3020610
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