發(fā)布時間：2021-05-08 03:33

　　鈦及鈦合金以其優(yōu)異的耐蝕性、生物相容性、力學(xué)性能和加工性能,被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域。增材制造技術(shù)因可以對植入物進(jìn)行個性化定制,引起了學(xué)術(shù)界和臨床上越來越多的關(guān)注。但3D打印鈦合金中存在孔洞等缺陷,并且微觀組織存在顯著的取向性,這對其力學(xué)性能有顯著影響。此外,不同熱處理工藝對3D打印鈦合金組織和性能的影響還缺乏研究。本文研究了電子束熔融沉積法（EBM）制備的Ti6Al4V鈦合金在堆積平面（XOY面）和堆積高度所在平面（XOZ面）上的微觀組織、缺陷和力學(xué)性能。重點(diǎn)研究了不同熱處理工藝對材料組織和力學(xué)性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)在堆積平面和堆積高度所在平面上的組織存在明顯各向異性,材料在堆積平面上的強(qiáng)度更高,在堆積方向上的塑性更好。本文還探究了EBM法Ti6Al4V合金在900℃、1000℃以及1100℃下保溫1 h并空冷（AC）后微觀組織和力學(xué)性能的變化。結(jié)果表明,經(jīng)過900℃/60 min/AC、1000℃/60 min/AC和1100℃/60 min/AC熱處理后,合金的晶粒尺寸從102.45μm分別長大到122.73μm、209.34μm和509.67μm。X射線衍射結(jié)果顯示,熱處理后鈦合合金... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 鈦及鈦合金
        1.2.1 鈦合金的組織和性能
        1.2.2 鈦合金的晶體結(jié)構(gòu)
    1.3 金屬增材制造技術(shù)及其應(yīng)用
        1.3.1 金屬增材制造技術(shù)
        1.3.2 增材制造技術(shù)制備的鈦合金內(nèi)部缺陷
        1.3.3 增材制造技術(shù)制備的鈦合金在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用
    1.4 熱處理對鈦合金組織和力學(xué)性能的影響
    1.5 研究背景、目的和內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料、儀器設(shè)備及實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法及設(shè)備
        2.2.1 EBM法 Ti6Al4V合金制備
        2.2.2 成分檢測
        2.2.3 原料粉末粒度和形貌分析
        2.2.4 接觸角測試
        2.2.5 密度和孔隙率測定
        2.2.6 相變點(diǎn)測定
        2.2.7 熱處理工藝
        2.2.8 組織觀察
        2.2.9 硬度測試
        2.2.10 拉伸性能試驗(yàn)
    2.3 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
第三章 EBM法 Ti6Al4V合金組織和缺陷研究
    3.1 原料粉末表征
    3.2 EBM法 Ti6Al4V合金人工關(guān)節(jié)表面形貌研究
    3.3 不同堆積高度XOY面組織研究
    3.4 不同堆積高度親水性研究
    3.5 不同堆積高度XOY面缺陷研究
    3.6 EBM法 Ti6Al4V合金相特征
        3.6.1 相及成分研究
        3.6.2 XOY面及XOZ面組織取向性研究
        3.6.3 XOY面及XOZ面上組織尺寸研究
    3.7 EBM法 Ti6Al4V合金缺陷研究
    3.8 本章小結(jié)
第四章 EBM法 Ti6Al4V合金力學(xué)性能研究
    4.1 EBM法鈦合金拉伸性能研究
        4.1.1 拉伸曲線
        4.1.2 拉伸斷口分析
    4.2 不同堆積高度硬度研究
    4.3 本章小結(jié)
第五章 熱處理對EBM法 Ti6Al4V合金組織及性能的影響
    5.1 相變點(diǎn)測定
    5.2 熱處理后組織觀察
    5.3 EBSD組織取向性分析
    5.4 熱處理后拉伸性能變化
    5.5 拉伸斷口分析
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)及展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間的學(xué)術(shù)成果



本文編號：3174592