激光選區(qū)熔化成形ZK61鎂合金工藝及組織性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-20 00:45
鎂及鎂合金由于比強(qiáng)度高,密度和模量與人體自然骨非常接近,攝入人體后可通過(guò)新陳代謝自然降解等優(yōu)勢(shì),比傳統(tǒng)金屬材料更加適合作為骨植入材料。激光選區(qū)熔化(Selective Laser Melting,SLM)是一種以高能激光束為熱源,通過(guò)選擇區(qū)域?qū)訉尤刍⒓?xì)金屬粉末成形近全致密復(fù)雜零部件的增材制造技術(shù)。SLM工藝成形精度高、周期短,特別適合個(gè)性化定制醫(yī)用人工骨骼植入體。目前,針對(duì)SLM成形不銹鋼、鈦及其合金、鈷鉻合金等生物醫(yī)學(xué)金屬的研究較多,涉及鎂及其合金的SLM成形研究較少。為此,本文以純鎂和以Mg、Zn、Zr為組分的ZK61鎂合金為原材料探索其SLM成形的工藝條件,并詳細(xì)研究了SLM試樣的物相組織和力學(xué)性能。主要研究工作和結(jié)論總結(jié)如下:(1)研究了SLM成形純鎂和ZK61鎂合金的工藝條件和激光參數(shù)。純鎂的SLM成形工藝窗口為:激光功率80 W-140 W,掃描速度100 mm/s-500 mm/s,填充間距70μm,分層厚度40μm,在該窗口下,純鎂單層熔覆形貌良好,搭接連續(xù)平滑且無(wú)微裂紋出現(xiàn)。SLM成形ZK61鎂合金時(shí)須采用成分相近的鎂合金基板,由于激光熔化的金屬液與基板良好潤(rùn)濕,界...
【文章來(lái)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(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 醫(yī)用植入材料的發(fā)展
1.3 激光選區(qū)熔化技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.4 課題的來(lái)源
1.5 研究目的、意義及研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備與方法
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)材料
2.3 成形設(shè)備
2.4 技術(shù)路線
2.5 表征方法
3 SLM成形ZK61 鎂合金的工藝研究
3.1 引言
3.2純鎂粉末的單層實(shí)驗(yàn)
3.3 基板材質(zhì)對(duì)ZK61 成形性的影響
3.4 預(yù)熱溫度對(duì)ZK61 成形質(zhì)量的影響
3.5 激光參數(shù)對(duì)ZK61 成形質(zhì)量的影響
3.6 本章小結(jié)
4 SLM成形ZK61 鎂合金的組織性能研究
4.1 物相組織
4.2 顯微硬度
4.3 壓縮性能
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士期間申請(qǐng)的專(zhuān)利
本文編號(hào):3041955
【文章來(lái)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(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 醫(yī)用植入材料的發(fā)展
1.3 激光選區(qū)熔化技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.4 課題的來(lái)源
1.5 研究目的、意義及研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備與方法
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)材料
2.3 成形設(shè)備
2.4 技術(shù)路線
2.5 表征方法
3 SLM成形ZK61 鎂合金的工藝研究
3.1 引言
3.2純鎂粉末的單層實(shí)驗(yàn)
3.3 基板材質(zhì)對(duì)ZK61 成形性的影響
3.4 預(yù)熱溫度對(duì)ZK61 成形質(zhì)量的影響
3.5 激光參數(shù)對(duì)ZK61 成形質(zhì)量的影響
3.6 本章小結(jié)
4 SLM成形ZK61 鎂合金的組織性能研究
4.1 物相組織
4.2 顯微硬度
4.3 壓縮性能
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士期間申請(qǐng)的專(zhuān)利
本文編號(hào):3041955
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