激光選區(qū)熔化成形Cu-Al-Ni-Ti形狀記憶合金基礎(chǔ)研究
發(fā)布時間:2022-06-20 15:26
Cu-Al-Ni-X系形狀記憶合金(Shape Memory Alloys,SMAs)是一類具有較高相變溫度和熱穩(wěn)定性的銅基形狀記憶合金,其相變溫度可在-180~400℃內(nèi)可調(diào),具有良好的高溫應(yīng)用潛力。利用鑄造方法成形時容易引入雜質(zhì),且合金晶粒粗大、材料脆性嚴重。激光選區(qū)熔化(Selective Laser Melting,SLM)方法是金屬增材制造工藝之一,它利用高能束激光逐點、逐層熔化微細金屬粉末,可制造復(fù)雜精細金屬零件。SLM過程中材料冷卻速率可達10~6~10~8℃/s,具有明顯快冷特征,易形成微細晶粒,有利于提升合金性能。鑒于成形復(fù)雜結(jié)構(gòu)和優(yōu)異冶金特性,本文探索利用SLM制備Cu-Al-Ni-X系形狀記憶合金,研究新型工藝下銅基記憶合金組織和性能特征及工藝規(guī)律,為SLM成形復(fù)雜銅基記憶合金零件奠定理論與技術(shù)基礎(chǔ)。以Cu-13.5Al-4Ni-0.5Ti預(yù)合金粉末為原材料,Ti元素的加入以期細化晶粒。論文主要發(fā)現(xiàn)與結(jié)論總結(jié)如下:(1)通過分析不同激光功率和掃描速度下熔化道的連續(xù)性、平展性以及球化情況,塊體致密度以及合金微觀結(jié)構(gòu),確定了SLM成形Cu-13.5Al-4Ni-0.5...
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 激光選區(qū)熔化技術(shù)
1.2.1 SLM工藝原理
1.2.2 SLM技術(shù)特點
1.3 SLM成形形狀記憶合金的研究現(xiàn)狀
1.4 課題的來源
1.5 研究目的、意義及研究內(nèi)容
1.5.1 研究目的及意義
1.5.2 主要研究內(nèi)容
2 SLM成形Cu-Al-Ni-Ti合金的工藝及組織研究
2.1 引言
2.2 試驗條件
2.2.1 粉末成分設(shè)計
2.2.2 原材料粉末
2.2.3 成形裝備與方法
2.2.4 表征方法及設(shè)備
2.3 SLM成形工藝優(yōu)化
2.3.1 單道掃描試驗
2.3.2 塊體成形試驗
2.4 相組成與微觀組織
2.4.1 物相分析
2.4.2 組織分析
2.5 本章小結(jié)
3 SLM成形Cu-Al-Ni-Ti合金力學性能及記憶性能研究
3.1 引言
3.2 試驗條件
3.2.1 成形材料
3.2.2 試驗設(shè)備與方法
3.2.3 表征方法及設(shè)備
3.3 常溫力學性能
3.3.1 硬度
3.3.2 常溫拉伸性能
3.4 高溫及記憶性能
3.4.1 熱特性分析
3.4.2 高溫拉伸性能
3.4.3 記憶性能
3.5 本章小結(jié)
4 SLM成形Cu-Al-Ni-Ti合金多孔結(jié)構(gòu)研究
4.1 引言
4.2 試驗條件
4.2.1 原材料粉末
4.2.2 多孔模型
4.2.3 成形裝備與工藝
4.2.4 表征方法及設(shè)備
4.3 多孔結(jié)構(gòu)宏觀及微觀特征
4.3.1 成形試樣宏觀分析
4.3.2 微觀結(jié)構(gòu)分析
4.4 多孔結(jié)構(gòu)壓縮性能及模擬
4.4.1 壓縮性能
4.4.2 壓縮性能模擬
4.5 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
附錄1 攻讀碩士期間撰寫的學術(shù)論文及專利
本文編號:3653726
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 激光選區(qū)熔化技術(shù)
1.2.1 SLM工藝原理
1.2.2 SLM技術(shù)特點
1.3 SLM成形形狀記憶合金的研究現(xiàn)狀
1.4 課題的來源
1.5 研究目的、意義及研究內(nèi)容
1.5.1 研究目的及意義
1.5.2 主要研究內(nèi)容
2 SLM成形Cu-Al-Ni-Ti合金的工藝及組織研究
2.1 引言
2.2 試驗條件
2.2.1 粉末成分設(shè)計
2.2.2 原材料粉末
2.2.3 成形裝備與方法
2.2.4 表征方法及設(shè)備
2.3 SLM成形工藝優(yōu)化
2.3.1 單道掃描試驗
2.3.2 塊體成形試驗
2.4 相組成與微觀組織
2.4.1 物相分析
2.4.2 組織分析
2.5 本章小結(jié)
3 SLM成形Cu-Al-Ni-Ti合金力學性能及記憶性能研究
3.1 引言
3.2 試驗條件
3.2.1 成形材料
3.2.2 試驗設(shè)備與方法
3.2.3 表征方法及設(shè)備
3.3 常溫力學性能
3.3.1 硬度
3.3.2 常溫拉伸性能
3.4 高溫及記憶性能
3.4.1 熱特性分析
3.4.2 高溫拉伸性能
3.4.3 記憶性能
3.5 本章小結(jié)
4 SLM成形Cu-Al-Ni-Ti合金多孔結(jié)構(gòu)研究
4.1 引言
4.2 試驗條件
4.2.1 原材料粉末
4.2.2 多孔模型
4.2.3 成形裝備與工藝
4.2.4 表征方法及設(shè)備
4.3 多孔結(jié)構(gòu)宏觀及微觀特征
4.3.1 成形試樣宏觀分析
4.3.2 微觀結(jié)構(gòu)分析
4.4 多孔結(jié)構(gòu)壓縮性能及模擬
4.4.1 壓縮性能
4.4.2 壓縮性能模擬
4.5 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
附錄1 攻讀碩士期間撰寫的學術(shù)論文及專利
本文編號:3653726
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