選區(qū)激光熔化制備Inconel718合金熱處理組織性能及其強(qiáng)化研究
發(fā)布時間:2020-12-19 23:17
Inconel718鎳基合金由于具有易于加工、有良好的力學(xué)性能及高溫蠕變、高溫抗氧化性能等優(yōu)點而在航空發(fā)動機(jī)的熱端部件獲得了廣泛的應(yīng)用。雖然其具有許多突出的優(yōu)點,但是Inconel718鎳基合金構(gòu)件的傳統(tǒng)制造工藝復(fù)雜且生產(chǎn)周期長,復(fù)雜鍛件成型困難等問題,都限制其進(jìn)行高質(zhì)量的精密加工及造型設(shè)計。選區(qū)激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)作為一種新型的增材制造技術(shù),具有工藝靈活、可成型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件及材料制備與零件成型一體化的優(yōu)點,更加滿足于航空發(fā)動機(jī)熱端部件的設(shè)計需求。本文選用Inconel718鎳基合金作為研究對象,通過選區(qū)激光熔化(SLM)的制備方式制備試樣,并進(jìn)行熱處理及其X-Y面激光沖擊強(qiáng)化處理試樣。對熱處理前后及激光沖擊強(qiáng)化前后的試樣進(jìn)行金相、SEM、EDS、XRD、硬度、殘余應(yīng)力等實驗分析,探討熱處理及激光沖擊強(qiáng)化前后材料的微觀組織結(jié)構(gòu)特征、硬度及殘余應(yīng)力分布等問題。研究結(jié)果表明:Inconel718鎳基合金X-Y面存在明顯的焊道結(jié)構(gòu),合金表面存在嚴(yán)重的不均勻性,分布著大量的柱狀晶和細(xì)小的枝晶。Inconel718鎳基合金經(jīng)直接雙級時效后,柱狀晶和細(xì)小...
【文章來源】:山東建筑大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
選區(qū)激光熔化技術(shù)(SLM)原理圖
山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文9第2章實驗材料、設(shè)備及實驗方法2.1實驗材料本次實驗采用激光選區(qū)熔化(SLM)增材制造Inconel718鎳基合金,基本尺寸為20×20×180cm,如圖2.1所示,增材制造時所用粉末材料為Inconel718球形粉末,其成分如表2.1所示;激光功率為350W,選區(qū)熔化時采用氬氣為保護(hù)氣體。圖2.2為該合金的制備方向示意圖:X-Y面為合金的單層粉末堆積面,Z-Y面為粉末堆積方向的剖面。本文將對合金的X-Y面及Z-Y面分別進(jìn)行組織與性能的實驗與分析。表2.1選區(qū)激光熔化制備Inconel718鎳基合金成分表(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)元素AlTiCrFeNiNbMo成分(%)0.410.8418.1118.3049.425.483.05圖2.1SLM制備Inconel718鎳基合金圖2.2SLM掃描路徑及建造方向示意圖ScanningdirectionBuildingdirection
山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文9第2章實驗材料、設(shè)備及實驗方法2.1實驗材料本次實驗采用激光選區(qū)熔化(SLM)增材制造Inconel718鎳基合金,基本尺寸為20×20×180cm,如圖2.1所示,增材制造時所用粉末材料為Inconel718球形粉末,其成分如表2.1所示;激光功率為350W,選區(qū)熔化時采用氬氣為保護(hù)氣體。圖2.2為該合金的制備方向示意圖:X-Y面為合金的單層粉末堆積面,Z-Y面為粉末堆積方向的剖面。本文將對合金的X-Y面及Z-Y面分別進(jìn)行組織與性能的實驗與分析。表2.1選區(qū)激光熔化制備Inconel718鎳基合金成分表(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)元素AlTiCrFeNiNbMo成分(%)0.410.8418.1118.3049.425.483.05圖2.1SLM制備Inconel718鎳基合金圖2.2SLM掃描路徑及建造方向示意圖ScanningdirectionBuildingdirection
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]激光沖擊強(qiáng)化對TC17鈦合金微觀組織及拉伸性能的影響[J]. 孫汝劍,李劉合,朱穎,彭鵬,張利新,于文花,郭偉. 稀有金屬材料與工程. 2019(02)
[2]線性摩擦焊IN718接頭微觀組織與織構(gòu)演變[J]. 馬鐵軍,肖遙,李文亞,楊夏煒. 焊接學(xué)報. 2016(11)
[3]3D打印材料應(yīng)用和研究現(xiàn)狀[J]. 王延慶,沈競興,吳海全. 航空材料學(xué)報. 2016(04)
[4]固溶時效對Inconel718合金組織和力學(xué)性能的影響[J]. 劉永飛,劉宏亮,趙獻(xiàn)益,張益. 機(jī)械工程材料. 2016(03)
[5]3D打印技術(shù)研究現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)[J]. 張學(xué)軍,唐思熠,肇恒躍,郭紹慶,李能,孫兵兵,陳冰清. 材料工程. 2016(02)
[6]應(yīng)用于航空領(lǐng)域的金屬高性能增材制造技術(shù)[J]. 林鑫,黃衛(wèi)東. 中國材料進(jìn)展. 2015(09)
[7]熱處理態(tài)激光立體成形Inconel 718高溫合金的組織及力學(xué)性能[J]. 宋衎,喻凱,林鑫,陳靜,楊海歐,黃衛(wèi)東. 金屬學(xué)報. 2015(08)
[8]鈦合金增材制造技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望[J]. 鄧賢輝,楊治軍. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2014(05)
[9]焊接/連接與增材制造(3D打印)[J]. 關(guān)橋. 焊接. 2014(05)
[10]金屬材料激光增材制造技術(shù)及在航空發(fā)動機(jī)上的應(yīng)用[J]. 劉業(yè)勝,韓品連,胡壽豐,柴象海,曹源. 航空制造技術(shù). 2014(10)
博士論文
[1]選擇性激光熔化快速成形關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 章文獻(xiàn).華中科技大學(xué) 2008
碩士論文
[1]激光沖擊強(qiáng)化對GH4169加工表面完整性和疲勞壽命的影響[D]. 呂沃耘.山東大學(xué) 2019
[2]SLM成形Inconel718合金顯微組織和高溫力學(xué)性能的研究[D]. 馮喆.北京工業(yè)大學(xué) 2018
[3]熱處理對選區(qū)激光熔化成形Inconel718合金的組織和性能的影響[D]. 牛雯.北京工業(yè)大學(xué) 2016
[4]激光增材制造(3D打。┲苽渖镝t(yī)用多孔金屬工藝及組織性能研究[D]. 李洋.蘇州大學(xué) 2015
[5]GH4169G合金顯微組織和力學(xué)性能研究[D]. 朱麗娜.沈陽理工大學(xué) 2011
[6]δ和γ"相的第一性原理研究及冷軋Inconel718合金的再結(jié)晶行為[D]. 戴松波.燕山大學(xué) 2010
[7]激光沖擊強(qiáng)化處理AZ31B鎂合金抗應(yīng)力腐蝕性能研究[D]. 尤建.江蘇大學(xué) 2010
本文編號:2926747
【文章來源】:山東建筑大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
選區(qū)激光熔化技術(shù)(SLM)原理圖
山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文9第2章實驗材料、設(shè)備及實驗方法2.1實驗材料本次實驗采用激光選區(qū)熔化(SLM)增材制造Inconel718鎳基合金,基本尺寸為20×20×180cm,如圖2.1所示,增材制造時所用粉末材料為Inconel718球形粉末,其成分如表2.1所示;激光功率為350W,選區(qū)熔化時采用氬氣為保護(hù)氣體。圖2.2為該合金的制備方向示意圖:X-Y面為合金的單層粉末堆積面,Z-Y面為粉末堆積方向的剖面。本文將對合金的X-Y面及Z-Y面分別進(jìn)行組織與性能的實驗與分析。表2.1選區(qū)激光熔化制備Inconel718鎳基合金成分表(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)元素AlTiCrFeNiNbMo成分(%)0.410.8418.1118.3049.425.483.05圖2.1SLM制備Inconel718鎳基合金圖2.2SLM掃描路徑及建造方向示意圖ScanningdirectionBuildingdirection
山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文9第2章實驗材料、設(shè)備及實驗方法2.1實驗材料本次實驗采用激光選區(qū)熔化(SLM)增材制造Inconel718鎳基合金,基本尺寸為20×20×180cm,如圖2.1所示,增材制造時所用粉末材料為Inconel718球形粉末,其成分如表2.1所示;激光功率為350W,選區(qū)熔化時采用氬氣為保護(hù)氣體。圖2.2為該合金的制備方向示意圖:X-Y面為合金的單層粉末堆積面,Z-Y面為粉末堆積方向的剖面。本文將對合金的X-Y面及Z-Y面分別進(jìn)行組織與性能的實驗與分析。表2.1選區(qū)激光熔化制備Inconel718鎳基合金成分表(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)元素AlTiCrFeNiNbMo成分(%)0.410.8418.1118.3049.425.483.05圖2.1SLM制備Inconel718鎳基合金圖2.2SLM掃描路徑及建造方向示意圖ScanningdirectionBuildingdirection
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]激光沖擊強(qiáng)化對TC17鈦合金微觀組織及拉伸性能的影響[J]. 孫汝劍,李劉合,朱穎,彭鵬,張利新,于文花,郭偉. 稀有金屬材料與工程. 2019(02)
[2]線性摩擦焊IN718接頭微觀組織與織構(gòu)演變[J]. 馬鐵軍,肖遙,李文亞,楊夏煒. 焊接學(xué)報. 2016(11)
[3]3D打印材料應(yīng)用和研究現(xiàn)狀[J]. 王延慶,沈競興,吳海全. 航空材料學(xué)報. 2016(04)
[4]固溶時效對Inconel718合金組織和力學(xué)性能的影響[J]. 劉永飛,劉宏亮,趙獻(xiàn)益,張益. 機(jī)械工程材料. 2016(03)
[5]3D打印技術(shù)研究現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)[J]. 張學(xué)軍,唐思熠,肇恒躍,郭紹慶,李能,孫兵兵,陳冰清. 材料工程. 2016(02)
[6]應(yīng)用于航空領(lǐng)域的金屬高性能增材制造技術(shù)[J]. 林鑫,黃衛(wèi)東. 中國材料進(jìn)展. 2015(09)
[7]熱處理態(tài)激光立體成形Inconel 718高溫合金的組織及力學(xué)性能[J]. 宋衎,喻凱,林鑫,陳靜,楊海歐,黃衛(wèi)東. 金屬學(xué)報. 2015(08)
[8]鈦合金增材制造技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望[J]. 鄧賢輝,楊治軍. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2014(05)
[9]焊接/連接與增材制造(3D打印)[J]. 關(guān)橋. 焊接. 2014(05)
[10]金屬材料激光增材制造技術(shù)及在航空發(fā)動機(jī)上的應(yīng)用[J]. 劉業(yè)勝,韓品連,胡壽豐,柴象海,曹源. 航空制造技術(shù). 2014(10)
博士論文
[1]選擇性激光熔化快速成形關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 章文獻(xiàn).華中科技大學(xué) 2008
碩士論文
[1]激光沖擊強(qiáng)化對GH4169加工表面完整性和疲勞壽命的影響[D]. 呂沃耘.山東大學(xué) 2019
[2]SLM成形Inconel718合金顯微組織和高溫力學(xué)性能的研究[D]. 馮喆.北京工業(yè)大學(xué) 2018
[3]熱處理對選區(qū)激光熔化成形Inconel718合金的組織和性能的影響[D]. 牛雯.北京工業(yè)大學(xué) 2016
[4]激光增材制造(3D打。┲苽渖镝t(yī)用多孔金屬工藝及組織性能研究[D]. 李洋.蘇州大學(xué) 2015
[5]GH4169G合金顯微組織和力學(xué)性能研究[D]. 朱麗娜.沈陽理工大學(xué) 2011
[6]δ和γ"相的第一性原理研究及冷軋Inconel718合金的再結(jié)晶行為[D]. 戴松波.燕山大學(xué) 2010
[7]激光沖擊強(qiáng)化處理AZ31B鎂合金抗應(yīng)力腐蝕性能研究[D]. 尤建.江蘇大學(xué) 2010
本文編號:2926747
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