激光增材制備Zr-Al-Ni-Cu非晶材料組織與性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-22 23:40
非晶合金材料因其優(yōu)異的物理、化學(xué)和力學(xué)性能,成為國(guó)內(nèi)外材料科學(xué)界的研究開發(fā)重點(diǎn),是一種極具潛力和前景的新型功能材料。但由于傳統(tǒng)工藝制備的非晶材料臨界尺寸受到限制,導(dǎo)致非晶材料的發(fā)展遇到瓶頸,無(wú)法實(shí)現(xiàn)其更為廣闊的實(shí)際應(yīng)用。本論文依據(jù)非晶合金形成機(jī)理,利用激光增材制造技術(shù)“點(diǎn)-線-面-體”的成型優(yōu)勢(shì),理論上控制非晶材料的“點(diǎn)”狀成型,即可增材制備“線”、“面”、“體”的非晶材料,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)大塊非晶材料的制備。選用非晶形成能力較強(qiáng)的Zr65Al7.5Ni10Cu17.5合金粉末,激光增材制造Zr-Al-Ni-Cu非晶材料,探索研究了激光溫度場(chǎng)、激光增材制造工藝、非晶材料的組織結(jié)構(gòu)和性能。利用ANSYS有限元分析軟件對(duì)激光增材制備Zr65Al7.5Ni10Cu17.5非晶材料時(shí)的溫度場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射為激光增材制備非晶材料過程中的三種主要能量傳遞方式;模擬得到了激光熱源快熱快冷、溫度梯度陡峭的溫度場(chǎng)分布特點(diǎn);分析了所制得非晶材料的表面形貌、熔池?cái)嚢枳饔;明確了單層單道“點(diǎn)”狀熔池的形狀,從理論角度出發(fā)為試驗(yàn)探尋了依據(jù)。在使用5kW橫流CO2激光器增材制備Zr65Al7.5N...
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
非晶合金和傳統(tǒng)金屬的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)示意圖
圖 1-3 非晶合金材料的應(yīng)用實(shí)例Fig. 1-3 Examples of amorphous alloy material applications金材料的制備方法與發(fā)展金材料的制備方法非晶形成能力的限制,長(zhǎng)期以來非晶合金主要以粉末、細(xì)絲、薄帶等人們使用。例如,采用單輥熔體激冷法(甩帶法)來制備非晶薄帶。大是非晶合金材料制備技術(shù)的巨大飛躍[35, 36],成熟的制備方法有以下包敷法非均質(zhì)形核著手,熔劑包敷法是人們較早期采用的方法。在熔體表面將熔體中的雜質(zhì)加以吸收,進(jìn)而純化合金,最終減少自發(fā)形核的發(fā)生理論,最大程度地增大熔體過冷度,以達(dá)到抑制形核形成非晶的目
技術(shù)路線圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]碳鋼表面激光熔覆Zr63.8Ni17.2Al11.4Cu7.6非晶合金(英文)[J]. 關(guān)卓森,王文先,崔澤琴. 稀有金屬材料與工程. 2013(S2)
[2]非晶態(tài)物質(zhì)的本質(zhì)和特性[J]. 汪衛(wèi)華. 物理學(xué)進(jìn)展. 2013(05)
[3]理想非晶研究進(jìn)展[J]. 汪衛(wèi)華. 安徽師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(05)
[4]塊體非晶合金微成形技術(shù)的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 李春燕,寇生中,趙燕春,袁小鵬,袁子洲. 功能材料. 2013(15)
[5]高性能金屬構(gòu)件增材制造技術(shù) 開啟國(guó)防制造新篇章[J]. 王華明. 國(guó)防制造技術(shù). 2013(03)
[6]非晶合金的形成機(jī)理及其形成能力的研究[J]. 張科,馬光,賈志華,孫曉亮,李銀娥,李進(jìn). 材料導(dǎo)報(bào). 2012(S2)
[7]金屬玻璃研究簡(jiǎn)史[J]. 汪衛(wèi)華. 物理. 2011(11)
[8]塊狀非晶合金及其復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 胡壯麒,張海峰. 金屬學(xué)報(bào). 2010(11)
[9]非晶塑性變形機(jī)理研究新進(jìn)展[J]. 孫保安,汪衛(wèi)華. 物理. 2010(09)
[10]塊體非晶合金的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 龍臥云,盧安賢. 材料導(dǎo)報(bào). 2009(19)
博士論文
[1]Vit1塊體金屬玻璃的切削性能研究[D]. 張衛(wèi)國(guó).燕山大學(xué) 2012
[2]熱噴涂制備Fe基非晶合金涂層的組織性能及其激光重熔行為的研究[D]. 崔崇.天津大學(xué) 2012
[3]Zr基塊體非晶合金的玻璃形成能力及力學(xué)行為研究[D]. 孫亞娟.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]ZrAlNiCu非晶合金涂層的工藝、成分與性能的研究[D]. 關(guān)卓森.太原理工大學(xué) 2014
[2]Ni基復(fù)合粉末激光熔覆層組織與性能的研究[D]. 李澤邦.山東大學(xué) 2013
[3]鋯基非晶合金力學(xué)性能影響因素的研究[D]. 邢秋瑋.蘭州理工大學(xué) 2013
本文編號(hào):3452045
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
非晶合金和傳統(tǒng)金屬的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)示意圖
圖 1-3 非晶合金材料的應(yīng)用實(shí)例Fig. 1-3 Examples of amorphous alloy material applications金材料的制備方法與發(fā)展金材料的制備方法非晶形成能力的限制,長(zhǎng)期以來非晶合金主要以粉末、細(xì)絲、薄帶等人們使用。例如,采用單輥熔體激冷法(甩帶法)來制備非晶薄帶。大是非晶合金材料制備技術(shù)的巨大飛躍[35, 36],成熟的制備方法有以下包敷法非均質(zhì)形核著手,熔劑包敷法是人們較早期采用的方法。在熔體表面將熔體中的雜質(zhì)加以吸收,進(jìn)而純化合金,最終減少自發(fā)形核的發(fā)生理論,最大程度地增大熔體過冷度,以達(dá)到抑制形核形成非晶的目
技術(shù)路線圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]碳鋼表面激光熔覆Zr63.8Ni17.2Al11.4Cu7.6非晶合金(英文)[J]. 關(guān)卓森,王文先,崔澤琴. 稀有金屬材料與工程. 2013(S2)
[2]非晶態(tài)物質(zhì)的本質(zhì)和特性[J]. 汪衛(wèi)華. 物理學(xué)進(jìn)展. 2013(05)
[3]理想非晶研究進(jìn)展[J]. 汪衛(wèi)華. 安徽師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(05)
[4]塊體非晶合金微成形技術(shù)的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 李春燕,寇生中,趙燕春,袁小鵬,袁子洲. 功能材料. 2013(15)
[5]高性能金屬構(gòu)件增材制造技術(shù) 開啟國(guó)防制造新篇章[J]. 王華明. 國(guó)防制造技術(shù). 2013(03)
[6]非晶合金的形成機(jī)理及其形成能力的研究[J]. 張科,馬光,賈志華,孫曉亮,李銀娥,李進(jìn). 材料導(dǎo)報(bào). 2012(S2)
[7]金屬玻璃研究簡(jiǎn)史[J]. 汪衛(wèi)華. 物理. 2011(11)
[8]塊狀非晶合金及其復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 胡壯麒,張海峰. 金屬學(xué)報(bào). 2010(11)
[9]非晶塑性變形機(jī)理研究新進(jìn)展[J]. 孫保安,汪衛(wèi)華. 物理. 2010(09)
[10]塊體非晶合金的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 龍臥云,盧安賢. 材料導(dǎo)報(bào). 2009(19)
博士論文
[1]Vit1塊體金屬玻璃的切削性能研究[D]. 張衛(wèi)國(guó).燕山大學(xué) 2012
[2]熱噴涂制備Fe基非晶合金涂層的組織性能及其激光重熔行為的研究[D]. 崔崇.天津大學(xué) 2012
[3]Zr基塊體非晶合金的玻璃形成能力及力學(xué)行為研究[D]. 孫亞娟.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]ZrAlNiCu非晶合金涂層的工藝、成分與性能的研究[D]. 關(guān)卓森.太原理工大學(xué) 2014
[2]Ni基復(fù)合粉末激光熔覆層組織與性能的研究[D]. 李澤邦.山東大學(xué) 2013
[3]鋯基非晶合金力學(xué)性能影響因素的研究[D]. 邢秋瑋.蘭州理工大學(xué) 2013
本文編號(hào):3452045
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