激光選區(qū)熔化（Selective Laser Melting,簡稱SLM）作為極具前景的增材制造技術(shù)之一,利用高能量的激光束,按照預(yù)先設(shè)定的掃描路徑,逐層掃描預(yù)先鋪覆好的金屬粉末,金屬粉末經(jīng)完全熔化、冷卻凝固后成形試樣。該技術(shù)具備可成形任意復(fù)雜零件、材料利用率高并且成形周期短等優(yōu)勢。Ti6A14V（TC4）合金是一種α+β兩相合金,因密度小、重量輕、比強度高、生物兼容性好、耐腐蝕性強等優(yōu)良特性而在航空航天、航海及生物醫(yī)療等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。采用SLM工藝有望獲得組織細(xì)密、成分均勻無偏析且性能優(yōu)異的鈦合金零部件。本文以Ti6A14V合金為原材料,探討了 SLM成形Ti6A14V合金微觀組織和性能的各向異性,然后探究了 Nb元素的添加對于Ti6A14V合金成形試樣微觀組織和性能的影響,最后針對退火溫度對于合金成形試樣微觀組織和性能的影響規(guī)律進行了研究。探尋增強試樣性能最為有效的成形工藝及退火溫度,以此制備具有高塑性高耐蝕的鈦合金零部件,加強其在工程中的使用范圍和利用率,主要結(jié)論如下:（1）研究了不同成形方向?qū)LM成形Ti6A14V合金的力學(xué)性能和耐腐蝕性的影響,各試樣表現(xiàn)出明顯的各向異... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２兩相鈦合金的典型麵組織：⑷魏氏組織，（ｂ）雙態(tài)組織，（〇網(wǎng)籃組織和（ｄ）等??軸組織［丨２］??２??

?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???心立方晶格結(jié)構(gòu)（ｂｃｃ），稱為（３－Ｔｉ［１２］。密排六方ａ－Ｔｉ和體心立方ｐ－Ｔｉ的晶胞??示意圖如圖１－１所示。??：亂，??０?、、??ａ：??圖１－１密排六方（ｈｃｐ）ａ－Ｔｉ和體心立方（ｂｃｃ）ｐ－Ｔｉ的晶體結(jié)構(gòu)閲??鈦合金通常分為（Ｘ型、ｐ型和（Ｘ＋Ｐ型三類。ａ型鈦合金組織穩(wěn)定，抗氧??化性、焊接性、耐腐蝕性和切削加工性均較好，而室溫沖壓性、塑性差。Ｐ??型鈦合金可進行熱處理強化，強度較高，焊接性、壓力加工性良好，但性能??不夠穩(wěn)定，熔煉工藝復(fù)雜。（ｘ＋Ｐ型鈦合金，又稱雙相鈦合金，具有優(yōu)秀的綜??合力學(xué)性能，多數(shù)可以進行熱處理強化，室溫強度高，熱穩(wěn)定性突出，典型??的?ａ＋（３?合金包括?ＴＣＩ、ＴＣ２、ＴＣ３、ＴＣ４?等。??鈦合金的微觀組織主要受到合金本身化學(xué)成分、熱處理工藝及變形工藝??的影響，同時組織結(jié)構(gòu)形態(tài)對性能起決定性作用，典型的兩相鈦合金組織主??要分為四類：魏氏組織、雙態(tài)組織、網(wǎng)籃組織和等軸組織，如圖１－２所示。??不同組織對應(yīng)的性能存在一定差別，相應(yīng)的性能指標(biāo)如表１－１所示。??＿＿??＿＿??圖１－２兩相鈦合金的典型麵組織：⑷魏氏組織，（ｂ）雙態(tài)組織，（〇網(wǎng)籃組織和（ｄ）等??軸組織［丨２］??２??

３?－??網(wǎng)籃組織?１３．５?１０１０?５３３?－??等軸組織?１６．?５?９６１?４７３．?８?５８＾９???１．３激光選區(qū)熔化技術(shù)??１．３．１基本原理??激光選區(qū)熔化技術(shù)是一種新興的快速成形技術(shù)，首先利用三維軟件構(gòu)建??欲成形的三維模型，然后對模型進行切片和分層處理以獲得二維截面的輪廓??數(shù)據(jù)。高能激光束根據(jù)模型中規(guī)劃好的路徑對金屬粉末逐層熔化，掃描后的??金屬粉末經(jīng)完全熔化、冷卻凝固，最后成形為形狀各異的金屬零件。??激光選區(qū)熔化的原理示意圖如圖１－３所示。在高能激光逐層掃描之前，??首先需要調(diào)平基板與工作平臺，使兩者處于同一水平位置，然后將送粉缸上??升至略高于鋪粉輥底面的位置，利用鋪粉輥在基板上平攤一層均勻的合金粉??末，再利用高能激光束根據(jù)模型中規(guī)劃好的路徑對粉末進行選擇性熔化，每??層成形結(jié)束后，基板將會下降一個切片尺寸，重復(fù)上述操作，逐層處理，直??至獲得三維模型所設(shè)計的零件。整個加工成形過程在通有氬氣的加工室中進??行，以防止金屬在高溫加工環(huán)境下與其他氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。??■?〇?Ｌｏｗｅｒｉｎｇ??ｏｆ?ｔｈｅ?ｂｕｉｌｄ?ｐｌａｔｆｏｒｍ??ｌ?＿??＼?〇?Ｒｅｃｏａｔｉｎｇ??１?ｔｈｅｐｏｗ？Ｊ？ｒ??＼〇??Ｒｅｃｏａｔｅｒ????石彳．允篆．．一?—＼??Ｌａｓｅｆ?ｂｅａｍ??Ｗｉｐｅｒ－ｂｌａｄｅ??——＿ｒ￣?ｈ??＿議：—麗ｓ??ｐｌａｔｅ??圖１－３激光選區(qū)熔化原理示意圖??１．３．２技術(shù)特點??激光選區(qū)熔化技術(shù)是一種可以制造復(fù)雜形狀金屬部件的高新技術(shù)，突破??３??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]鑄造態(tài)鈦合金力學(xué)性能及抗彈性能研究[J]. 余東輝,范群波,王富恥,夏雨萌,穆嘯楠.  稀有金屬材料與工程. 2017(08)
[2]激光選區(qū)熔化成形TC4合金的β轉(zhuǎn)變溫度[J]. 楊晶晶,喻寒琛,韓婕,殷杰,王澤敏,曾曉雁.  材料熱處理學(xué)報. 2016(09)
[3]鈦合金粉末的選擇性激光熔化表面質(zhì)量研究[J]. 代文豪,楊立軍,黨新安.  熱加工工藝. 2016(18)
[4]Microstructure characterization and tensile properties of a Ni-containing TiAl-based alloy with heat treatment[J]. Jian-Chao Han,Shu-Long Xiao,Jing Tian,Yu-Yong Chen,Li-Juan Xu,Xiao-Peng Wang,Yi Jia,Shou-Zhen Cao.  Rare Metals. 2016(01)
[5]金屬零件3D打印技術(shù)現(xiàn)狀及研究進展[J]. 楊永強,劉洋,宋長輝.  機電工程技術(shù). 2013(04)
[6]不同氟濃度的人工唾液對口腔常用金屬腐蝕性的研究[J]. 程瑋,汲平,林雪芬,楊柳,馮丹丹,徐俊萍.  口腔頜面修復(fù)學(xué)雜志. 2011(01)
[7]TC1和TC4鈦合金腐蝕加工溶解行為研究[J]. 林翠,胡舸,梁靜,趙晴,杜楠,王力強.  航空材料學(xué)報. 2010(06)
[8]應(yīng)力應(yīng)變對馬氏體相變動力學(xué)及相變塑性影響的研究[J]. 劉春成,姚可夫,高國峰,劉莊.  金屬學(xué)報. 1999(11)

碩士論文
[1]熱處理對TC4鈦合金組織、性能的影響及殘余應(yīng)力消除方法的研究[D]. 譚玉全.重慶大學(xué) 2016



本文編號：3610230