科技的快速發(fā)展對金屬材料的力學性能提出了更高的要求,本文從工藝優(yōu)化與材料設(shè)計兩個方面,通過選區(qū)激光熔化（Selective Laser Melting,SLM）技術(shù),對Ti6Al4V合金與Fe基合金的力學性能提升方法進行了研究。研究了SLM成形Ti6Al4V合金的分區(qū)尺寸對表面形貌、致密度、顯微組織與力學性能的影響,對比研究了熱等靜壓處理（Hot Isostatic Pressing,HIP）對SLM成形Ti6Al4V合金的物相、顯微組織、硬度、拉伸與低周疲勞性能的影響,分析了HIP前后顯微組織演變規(guī)律。制備了WC/Fe基復(fù)合材料,研究了激光工藝參數(shù)對致密度的影響,分析了掃描速度對顯微組織、硬度與耐磨損性能的影響機制。通過SLM制備了不同分區(qū)尺寸的Ti6Al4V試樣。當分區(qū)尺寸為5 mm時,表面質(zhì)量最好,獲得最大致密度99.7%。此條件下的硬度與拉伸強度也達到最大值,分別為452.7 HV_0.2和1202MPa。分區(qū)尺寸小于或大于5 mm時,致密度較低,力學性能較差。不同分區(qū)尺寸試樣的顯微組織無明顯差異,均表現(xiàn)為細小的針狀馬氏體。經(jīng)HIP處理,試樣致密度由99.8... 

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 增材制造的發(fā)展
    1.2 激光增材制造技術(shù)的分類及應(yīng)用
        1.2.1 選區(qū)激光熔化
        1.2.2 激光金屬沉積
        1.2.3 激光增材制造技術(shù)的應(yīng)用
    1.3 鈦合金簡介
    1.4 鈦合金增材制造研究進展
    1.5 鐵基合金及其復(fù)合材料增材制造研究進展
    1.6 本課題主要研究內(nèi)容
第二章 實驗材料及方法
    2.1 實驗材料
        2.1.1 Ti6Al4V粉末
        2.1.2 WC/Fe混合粉末
    2.2 實驗過程
        2.2.1 選區(qū)激光熔化成形過程
        2.2.2 熱等靜壓處理
    2.3 實驗表征分析
        2.3.1 致密度分析
        2.3.2 物相分析
        2.3.3 表面形貌分析
        2.3.4 顯微組織分析
        2.3.5 顯微硬度測量
        2.3.6 拉伸試驗
        2.3.7 低周疲勞試驗
        2.3.8 摩擦磨損試驗
第三章 基于島狀分區(qū)掃描策略的分區(qū)尺寸對SLM成形Ti6Al4V合金組織及性能的影響
    3.1 研究背景與研究思路
    3.2 研究結(jié)果與分析
        3.2.1 分區(qū)尺寸對選區(qū)激光熔化成形Ti6Al4V表面形貌的影響規(guī)律
        3.2.2 分區(qū)尺寸對選區(qū)激光熔化成形Ti6Al4V致密度的影響規(guī)律
        3.2.3 分區(qū)尺寸對選區(qū)激光熔化成形Ti6Al4V顯微組織的影響規(guī)律
        3.2.4 分區(qū)尺寸對選區(qū)激光熔化成形Ti6Al4V顯微硬度的影響規(guī)律
        3.2.5 分區(qū)尺寸對選區(qū)激光熔化成形Ti6Al4V拉伸性能的影響規(guī)律
    3.3 本章小結(jié)
第四章 熱等靜壓工藝對SLM成形Ti6Al4V合金的組織及力學性能的影響
    4.1 研究背景與研究思路
    4.2 研究結(jié)果與分析
        4.2.1 熱等靜壓對SLM成形Ti6Al4V物相的影響規(guī)律
        4.2.2 熱等靜壓對SLM成形Ti6Al4V致密度的影響規(guī)律
        4.2.3 熱等靜壓對SLM成形Ti6Al4V顯微組織演變規(guī)律研究
        4.2.4 熱等靜壓對SLM成形Ti6Al4V顯微硬度的影響規(guī)律
        4.2.5 熱等靜壓對SLM成形Ti6Al4V拉伸性能的影響規(guī)律
        4.2.6 熱等靜壓對SLM成形Ti6Al4V低周疲勞性能的影響規(guī)律
    4.3 本章小結(jié)
第五章 SLM成形WC/Fe基復(fù)合材料的工藝、組織及性能的研究
    5.1 研究背景與研究思路
    5.2 研究結(jié)果與分析
        5.2.1 工藝參數(shù)對SLM成形WC/Fe基復(fù)合材料致密度的影響規(guī)律
        5.2.2 SLM成形WC/Fe基復(fù)合材料梯度界面與顯微組織分析
        5.2.3 SLM成形WC/Fe基復(fù)合材料顯微硬度分析
        5.2.4 SLM成形WC/Fe基復(fù)合材料摩擦磨損性能分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 研究展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間的研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]增材制造技術(shù):從形式向功能發(fā)展[J].   現(xiàn)代軍事. 2017(03)
[3]Materials creation adds new dimensions to 3D printing[J]. Dongdong Gu.  Science Bulletin. 2016(22)
[4]熱等靜壓技術(shù)在材料致密化中的應(yīng)用[J]. 王勇兵,劉慧淵,范幫勇.  裝備機械. 2015(03)
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[6]增材制造（3D打�。┘夹g(shù)發(fā)展[J]. 盧秉恒,李滌塵.  機械制造與自動化. 2013(04)
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博士論文
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碩士論文
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[2]選區(qū)激光熔化TC4合金的凝固組織演化規(guī)律研究[D]. 張慧.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[3]鈦合金激光選區(qū)熔化工藝優(yōu)化與性能研究[D]. 王小龍.華南理工大學 2016



本文編號：3669879