采用激光選區(qū)熔化技術(shù)（selective laser melting, SLM）制備TC4磨損試樣,探究不同激光功率密度對SLM試樣磨損性能的影響.采用MMW-1A萬能摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測試不同功率密度下SLM試樣的耐磨損性能,通過X射線衍射儀（XRD）,X射線能譜儀（EDS）和掃描型電子顯微鏡（SEM）表征SLM試樣的成分和結(jié)構(gòu),并用顯微硬度儀測試硬度.結(jié)果表明,SLM試樣比精鑄TC4磨損過程更穩(wěn)定,提高激光功率密度有利于激光細(xì)晶強(qiáng)化作用,提高了材料的抗磨損性能. 

【文章來源】：焊接學(xué)報. 2020,41(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

不同功率密度沉積態(tài)與精鑄態(tài)TC4摩擦系數(shù)曲線

材料耐磨性能與表面硬度密切相關(guān)[8-9].為了進(jìn)一步分析激光功率密度對SLM工藝磨損性能的影響，采用ARCHIMEDES顯微硬度儀測試不同功率密度下SLM試樣與精鑄態(tài)試樣表面硬度，測試結(jié)果見圖2所示.A,B,C,D分別代表功率密度為7.799×104,6.499×104,5.200×104 W/mm2 SLM試樣和精鑄態(tài)試樣，橫坐標(biāo)為施加載荷，縱坐標(biāo)為不同載荷下硬度值，每種載荷取3個樣本點(diǎn)，測試結(jié)果取平均值.可以看出，在不同載荷下，SLM試樣表面硬度明顯高于精鑄態(tài)，提高激光功率密度，SLM試樣硬度略有提高.這是因?yàn)榧す膺x區(qū)熔化成形工藝是一個快速加熱冷卻的過程，激光功率密度越大，相鄰晶粒之間的溫度梯度越大，晶粒長大的空間越小，越容易形成致密組織，激光細(xì)化晶粒的效果越明顯[10–12].圖3是不同激光功率密度下SLM試樣和精鑄態(tài)TC4的磨損失重對比.可以看出，在相同的磨損條件下，沉積態(tài)TC4磨損量明顯低于精鑄態(tài)TC4，并且當(dāng)激光功率密度增加到7.799×104 W/mm2時，磨損量從0.132 g降低到0.114 g，大約減少了15.8%，材料的耐磨性能顯著增強(qiáng).分析上述試驗(yàn)現(xiàn)象，可以得出結(jié)論，在相同磨損條件下，合理范圍內(nèi)提高激光功率密度有利于減少材料的磨損失重，提高材料耐磨性能，這是由于在一定范圍內(nèi)增加激光功率密度，有利于晶粒細(xì)化，產(chǎn)生細(xì)晶強(qiáng)化作用，增加材料表面硬度，從而表現(xiàn)出減磨效果.

圖3是不同激光功率密度下SLM試樣和精鑄態(tài)TC4的磨損失重對比.可以看出，在相同的磨損條件下，沉積態(tài)TC4磨損量明顯低于精鑄態(tài)TC4，并且當(dāng)激光功率密度增加到7.799×104 W/mm2時，磨損量從0.132 g降低到0.114 g，大約減少了15.8%，材料的耐磨性能顯著增強(qiáng).分析上述試驗(yàn)現(xiàn)象，可以得出結(jié)論，在相同磨損條件下，合理范圍內(nèi)提高激光功率密度有利于減少材料的磨損失重，提高材料耐磨性能，這是由于在一定范圍內(nèi)增加激光功率密度，有利于晶粒細(xì)化，產(chǎn)生細(xì)晶強(qiáng)化作用，增加材料表面硬度，從而表現(xiàn)出減磨效果.2.3 磨損形貌分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3035295