激光增材制造具有成形材料廣泛、復雜零件制備工藝簡單、構件性能優(yōu)良等優(yōu)點,特別適合生物移植材料個性化制備,因此在生物移植材料領域有著廣闊的應用前景。在增材制造過程中的合金相變受到溫度、應力等多場耦合作用的影響,相變過程復雜、顯微組織形貌多樣,對合金成分、激光工藝參數極其敏感。研究工藝參數及其后續(xù)熱處理對合金顯微組織與力學性能的影響是本領域的研究熱點。因此,本文以具有較低彈性模量、良好耐蝕和生物相容性的β型Ti-26Nb合金為研究對象,以單質Ti和Nb的混合粉末為原料,采用同軸送粉激光增材技術,制備了Ti-26Nb合金,研究了工藝參數和后續(xù)熱處理工藝對沉積態(tài)Ti-26Nb合金顯微組織及力學性能的影響,對沉積態(tài)Ti-26Nb合金的顯微組織與力學性能的影響,探討了沉積態(tài)Ti-26Nb合金的各向異性及影響因素。主要內容和結果如下:（1）研究了激光工藝參數對沉積態(tài)Ti-26Nb合金的顯微組織和力學性能的影響。結果表明,在激光功率750 W,掃描速度480 mm/min和送粉量2.2 g/min的條件下,可制備出性能較為優(yōu)異的Ti-26Nb合金;沉積態(tài)Ti-26Nb合金的顯微組織由貫穿多個熔覆層的原... 

【文章來源】：湘潭大學湖南省

【文章頁數】：67 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

生物材料的應用：(a)生物醫(yī)用金屬材料，(b)生物醫(yī)用高分子材料，(c)生物陶瓷，(d)和生物醫(yī)用復合材料每一種材料都有自己的優(yōu)缺點，適合于特定的應用

以及如何有機地結合增材制造的結構設計與成形過程中合金的組織性能。1.4.1 激光增材制造的原理和特點激光增材制造技術主要分為兩類：一類是同步送粉，以高能激光為能量源，按照預先設定好的加工路徑移動，原料粉末同步供給，送粉的同時熔化粉末，快速凝固并逐層沉積成形，如激光熔化沉積（Laser Melting Deposition, LMD）技術；另一類是預先鋪粉，然后高能束的激光按照設定好的路徑熔化預先鋪放的粉末，隨后冷卻凝固，再逐層鋪粉逐層掃描最終制備得到金屬零件，如激光選區(qū)熔化（Selective Laser Melting, SLM）技術。近年來，我國增材制造技術飛速發(fā)展已經與追趕上世界先進水平的步伐，其中不乏一些技術在該領域內已經達到國際領先的水準，例如高性能復雜大型金屬承力構件增材制造。不僅如此，我國目前能夠自主設計研發(fā)出激光選區(qū)燒結、激光近凈成形等一系列工藝裝備。并且在航空航天、汽車、生物醫(yī)療、文化創(chuàng)意等領域里有部分增材制造技術及產品已經得到了初步應用。

第 2 章 實驗方法與方案2.1 實驗材料2.1.1 Ti-26Nb 混合粉末制備本研究所采用的原料粉末由長沙天久金屬材料有限公司提供，利用旋轉電極氬氣霧化法制備的粒度為 45-105 μm 的球形純鈦（純度 99.9%）粉末以及粒度為48-75 μm 的純鈮粉（純度 99.9%）粉末。將兩種粉末以 Ti：Nb = 59.5：40.5（即原子比為 74：26）的重量比球磨 1 小時至混合均勻。圖 2.1 顯示了 Ti 和 Nb 單質粉末和混合粉的形貌�？梢悦黠@觀察到 Ti 粉末具有規(guī)則的球體，并存在衛(wèi)星球（圖 2.1a），而 Nb 粉末具有不規(guī)則的形狀（圖 2.1b）�；旌虾�，Nb 顆粒均勻分布在 Ti 顆粒周圍（見圖 2.1c）。由于 Nb（2477 °C）的熔點遠高于 Ti（1668 °C）的熔點。所以為了促進 Nb 的更好熔化及其在 Ti 基體中的更快擴散，在本工作中使用 Nb 粉末的粒徑要小于 Ti 粉末。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3261180