杨广宇
,
汤慧萍
,
贾文鹏
,
赵培
,
贺卫卫
,
黄瑜
,
贾亮
材料导报
介绍了电子束快速成形方法及其在制备生物医用金属多孔材料方面的优势.从电子束快速成形生物多孔材料中的孔结构设计,包括孔结构的力学和生物相容性设计、梯度孔结构设计,个体化金属植入体制备及多孔植入体的表面改性和临床性能评估几个方面阐述了电子束快速成形技术在国内外的研究进展情况.最后简单评述了电子束快速成形技术在制备生物医用材料中存在的不足,并展望了未来的研究趋势.
关键词:
生物医用材料
,
多孔结构
,
电子束快速成形
杨广宇
,
贾文鹏
,
赵培
,
贾亮
,
刘楠
,
王建
,
汤慧萍
稀有金属
对电子束选区熔化成形及后续热处理后Ti-47Al-2Nb-2Cr合金显微组织进行了分析,讨论了成形过程中合金凝固和固态相变过程.结果表明,电子束选区熔化成形Ti-47A1-2Nb-2Cr合金的显微为细小的γ-TiAl和α2-Ti3Al形成的片层结构,但是由于电子束选区熔化成形过程冷却速度较快和成形过程中的热循环作用,成形样品的片层晶团和片层宽度皆沿样品成形方向从上到下变大变宽.合金的凝固过程通过了β单相区,并经历L→L+β→β→β+α→α→a+γ的相变过程.为了得到均匀一致的显微组织,对电子束选区熔化成形样品进行了热处理,通过1250℃油淬后1200℃保温2h,得到了细小均匀的片层结构组织.
关键词:
TiAl基合金
,
增材制造技术
,
电子束选区熔化成形
黄瑜
,
贾文鹏
,
汤慧萍
,
赵培
,
杨广宇
,
贺卫卫
稀有金属材料与工程
通过研究Ti600合金电子束快速成形样坯的组织、室温强度和断口特征,探索用电子束快速成形(EBM)工艺制备Ti600合金复杂零件的可能性.结果表明:Ti600合金的EBM沉积态组织是网篮组织,从样坯顶部到底部,α片层组织逐渐变大,样坯中部有大量纳米级粒子析出 ;沿α边界有易腐蚀的“类球状组织”产生;Ti600合金EBM组织中的纳米级粒子主要是Y2O3、a2粒子、Si的高温相与低温相,Si的析出相与合金成分和EBM工艺有关 ;Ti600合金EBM样坯的顶部和底部室温抗拉强度高,中部室温抗拉强度低,主要与α片层尺寸和Si的存在形态有关 ;Ti600合金的EBM样坯的室温拉伸断口为塑性断裂,断裂主要是由缺陷、本征脆性、晶间结合不牢等原因引起.
关键词:
Ti600合金
,
电子束快速成形
,
显微组织
,
断口形貌
贺卫卫
,
贾文鹏
,
刘海彦
,
汤慧萍
,
康新婷
,
黄瑜
稀有金属材料与工程
研究了电子束熔化快速成形技术中的钛合金粉末预热工艺,并对粉末预热后的颗粒联接方式进行了分析.结果表明,当Ti6A14V粉末由电子束连续扫描快速预热升温至600℃以上,粉末颗粒中高比表面积的细小颗粒,由于高能量密度电子束作用将全部或部分熔化而充当粉末颗粒联接团聚的粘结剂,使得预热区域的粉末颗粒聚团结块.该粉末团聚体不仅能有效抵挡高速电子束流的冲击而使熔化成形的表面粉末不飞溅,而且也能避免成形表面粉末颗粒熔化时的球化效应.以Ti6Al4V粉末为原料并充分预热每层的成形粉末,制备了层间熔合良好并且力学性能优异的Ti6Al4V柱状试样.
关键词:
Ti6Al4V
,
成形
,
粉末
,
预热
,
烧结
杨鑫
,
奚正平
,
刘咏
,
汤慧萍
,
贾文鹏
稀有金属材料与工程
以等离子旋转电极球形Ti-45Al-2Cr-2Nb-0.2W预合金粉末为原料,采用等离子电火花烧结工艺在1150到1250℃范围内制备了高致密度和显微组织均匀一致的细晶钛铝基合金.烧结温度为1150℃时可获得均匀组织的α2+γ双态组织,并呈现出烧结温度范围内最高的断裂强度(1026 MPa)和室温延伸率(1.12％)；烧结温度为1250℃时可获得全片层α2/γ组织,烧结体的断裂强度和室温延伸率分别为953MPa和0.92％.双态组织(DP)的断裂模式是等轴γ晶内的穿晶断裂和片层晶团内的晶间断裂；而DP组织则为穿片层断裂、片层间断裂和台阶撕裂3种模式的复合模式.
关键词:
钛铝
,
等离子电火花烧结
,
显微组织
,
力学性能
贺卫卫
,
汤慧萍
,
刘咏
,
奚正平
,
贾文鹏
,
刘海彦
稀有金属材料与工程
采用等离子旋转电极雾化(PREP)法制备了高温TiAl预合金粉末,该粉末粒度主要在46～150 μm之间,其粒度呈现双峰分布.高温TiAl预合金粉末的快速冷凝组织及相组成与粒度有关,一般大粒径粉末冷凝组织为枝状结构,小粒径粉末呈光滑状;该预合金粉末相主要由α2相组成,小于46 μm粒径的粉末含有一定β相,大于200 μm粒径的粉末出现γm相.不同粒度的粉末由于不同的相组织结构对热等静压致密化坯体组织具有一定遗传效应,粗粒度粉末在热等静压后坯体中易形成原始粉末颗粒边界或粗化的片层组织.
关键词:
TiAl
,
粉末
,
高温
,
组织
,
致密化
杨鑫
,
奚正平
,
刘咏
,
汤慧萍
,
贾文鹏
稀有金属材料与工程
TiAl基合金作为一种新型轻质高温结构材料,在航空航天和汽车工业有着广泛的应用前景.电子束快速成形技术是目前制备TiAl基合金最新颖、前沿的技术.本文主要介绍了电子束快速成形技术制备TiAl基合金的原理、优势、最新研究进展,以及预合金粉末制备的发展现状,对TiA1基合金的电子束快速成形技术的不足进行了分析并提出了展望.
关键词:
TiAl基合金
,
电子束
,
快速成形
刘海彦
,
汤慧萍
,
贺卫卫
,
贾文鹏
,
黄瑜
功能材料
研究了不同前驱物(草酸钴粉末、氧化钴粉末)颗粒形貌对钨钴合金粉形貌的影响.采用粉末共还原的方法制备钨钴合金粉末,通过SEM观察制备前后各种粉末形貌,讨论了钨钴合金粉形貌与不同前驱物(草酸钴粉末、氧化钴粉末)颗粒形貌之间的关系.
关键词:
前驱物
,
钨钴合金粉末
,
形貌
贾文鹏
,
陈静
,
林鑫
,
钟诚文
,
黄卫东
金属学报
建立了激光快速成形过程中气/粉两相流送粉、激光熔覆成形温度场及粉末与熔池交互作用联合模型。采用有限单元生死技术模拟了熔覆层的沉积及熔池形成和自由界面形状演化，根据界面温度与粉末粒子动量损失模拟熔池对粒子的捕捉以及工件对粉末的反射，并采用朗格拉日方法实现了对粉末颗粒的跟踪。在此基础上，模拟了激光快速成形过程中316L不锈钢粉末、激光与熔池的交互作用过程，计算结果与实验相吻合。
关键词:
激光快速成形
,
melting pool
,
interaction
贺卫卫
,
贾文鹏
,
杨广宇
,
刘海彦
,
黄瑜
,
赵培
钛工业进展
doi:10.3969/j.issn.1009-9964.2012.04.001
高品质的预合金粉末是以粉末冶金工艺制备高性能TiAl基合金材料的基础.介绍了目前可用于规模化生产TiAl预合金粉末的各种雾化制备技术,包括惰性气体雾化法、转盘雾化法和等离子旋转电极雾化法,其中惰性气体雾化法又分为等离子感应熔炼定向气雾化法和电极感应熔炼气雾化法.分析了各种雾化制备技术的特点,并对国内外TiAl预合金粉末制备的研究进展进行了综述.
关键词:
TiAl
,
预合金粉
,
雾化法
