王泽敏
,
刘勇
,
戢明
,
曾晓雁
功能材料
利用专门的纳米粉末制备装置,以直径为Ф0.5mm的纯铁丝为原料,采用波长为1064nm的Nd:YAG脉冲激光器在流动的N2/O2混合反应气体中制备得到了γ-Fe2O3纳米粉末,采用X射线和光电子能谱仪(XPS)对纳米粉末的结构和表面成分进行了表征.利用紫外/可见光分光度计和傅立叶近红外光谱仪,分别测试了平均粒径为20nm的γ-Fe2O3纳米粉末在紫外/可见光和红外光谱段的吸收性能,同时对光谱吸收机理进行了分析.实验结果表明,与普通的γ-Fe2O3相比,纳米级的γ-Fe2O3粉末在红外、紫外/可见光波段都有较强的吸收,对应的吸收率都是随着纳米粉末含量的增加而不断提高.
关键词:
γ-Fe2O3纳米粉
,
紫外/可见光光谱
,
红外光谱
,
吸收机理
王泽敏
,
刘勇
,
戢明
,
曾晓雁
功能材料
提出脉冲激光烧蚀细丝制备纳米粉末的新方法,设计并制作了相应的实验装置.以0.5mm的纯铁丝为原料,在N2和O2的混合反应气氛中获得了基本无硬团聚、粒度均匀的磁性γ-Fe2O3纳米粉末,平均粒径约为18nm.磁性测量表明,制备的γ-Fe2O3纳米粉末具有优良的磁性能,其矫顽力是常规化学液相法制备的针状γ-Fe2O3磁粉的2倍.
关键词:
激光烧蚀
,
铁丝
,
γ-Fe2O3 纳米粉
,
磁性能
黄文普
,
喻寒琛
,
殷杰
,
王泽敏
,
曾晓雁
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00655
针对激光选区熔化(selective laser melting, SLM)制造K4202合金复杂金属零件在航空航天等领域的应用需求, 以K4202合金粉末为材料, 研究了该合金的SLM成形工艺、成形态和热处理后的显微组织和力学性能. 结果表明, K4202合金SLM成形试样显微组织由树枝晶和等轴晶构成, 树枝晶生长方向多与熔池边界近似垂直. 固溶+时效处理后, 由于再结晶的发生, SLM成形所形成的树枝晶结构完全消失, 同时晶界和晶内有金属碳化物析出. 时效处理后的组织与SLM成形态相比, 变化并不明显, 其树枝晶结构保存较完整, 晶界处同样有碳化物析出. SLM成形试样的拉伸性能优于传统铸造方法, 通过固溶+时效处理和时效处理, 试样的屈服强度、抗拉强度均提升显著, 但塑性下降明显, 其中时效处理后的拉伸强度最高.
关键词:
K4202合金
,
激光选区熔化
,
成形工艺
,
显微组织
,
力学性能
黄文普
,
喻寒琛
,
殷杰
,
王泽敏
,
曾晓雁
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00655
针对激光选区熔化(selective laser melting,SLM)制造K4202合金复杂金属零件在航空航天等领域的应用需求,以K4202合金粉末为材料,研究了该合金的SLM成形工艺、成形态和热处理后的显微组织和力学性能.结果表明,K4202合金SLM成形试样显微组织由树枝晶和等轴晶构成,树枝晶生长方向多与熔池边界近似垂直.固溶+时效处理后,由于再结晶的发生,SLM成形所形成的树枝晶结构完全消失,同时晶界和晶内有金属碳化物析出.时效处理后的组织与SLM成形态相比,变化并不明显,其树枝晶结构保存较完整,晶界处同样有碳化物析出.SLM成形试样的拉伸性能优于传统铸造方法,通过固溶+时效处理和时效处理,试样的屈服强度、抗拉强度均提升显著,但塑性下降明显,其中时效处理后的拉伸强度最高.
关键词:
K4202合金
,
激光选区熔化
,
成形工艺
,
显微组织
,
力学性能
魏恺文
,
王泽敏
,
曾晓雁
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00212
利用OM, SEM, EDS, XRF和XRD等方法研究了AZ91D镁合金在激光选区熔化中的元素烧损机制以及烧损对成形试样化学成分、显微组织及力学性能的影响. 结果表明, 成形试样中Mg的相对含量(86.61%~88.68%)低于粉末原料中Mg的相对含量(90.63%), 而其Al的相对含量(10.40%~12.56%)则高于后者(8.97%). 该结果与基于Langmuir模型的计算结果相符, 表明在激光作用下主要是Mg发生了烧损. 成形试样的Mg与Al质量比η随激光体能量密度EV的增加呈现先上升后下降并最终趋于稳定的演变规律. 采用55.6 J/mm3的EV所成形试样(试样No.8)的η值最接近粉末原料. 使用回归分析法建立了η与EV的解析关系, 其拟合度指标系数R2为0.858. 成分变化最为显著之一的成形试样No.1 (采用166.7 J/mm3的EV所成形)与压铸态AZ91D 的组织特征相似, 均为β-Mg17Al12相呈网状分布于α-Mg基体间的典型凝固组织. 但成形试样No.1的β-Mg17Al12相含量及其α-Mg基体中Al的固溶量明显高于压铸态AZ91D. 成分变化导致成形试样No.1的拉伸强度及显微硬度得到提升, 但使其延伸率有所下降.
关键词:
激光选区熔化
,
AZ91D镁合金
,
元素烧损
,
化学成分
,
显微组织
,
力学性能
魏恺文
,
王泽敏
,
曾晓雁
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00212
利用OM,SEM,EDS,XRF和XRD等方法研究了AZ91D镁合金在激光选区熔化中的元素烧损机制以及烧损对成形试样化学成分、显微组织及力学性能的影响.结果表明,成形试样中Mg的相对含量(86.61％～88.68％)低于粉末原料中Mg的相对含量(90.63％),而其A1的相对含量(10.40％～12.56％)则高于后者(8.97％).该结果与基于Langmuir模型的计算结果相符,表明在激光作用下主要是Mg发生了烧损.成形试样的Mg与A1质量比η随激光体能量密度EV的增加呈现先上升后下降并最终趋于稳定的演变规律.采用55.6 J/mm3的EV所成形试样(试样No.8)的η值最接近粉末原料.使用回归分析法建立了η与EV的解析关系,其拟合度指标系数R2为0.858.成分变化最为显著之一的成形试样No.1(采用166.7 J/mm3的EV所成形)与压铸态AZ91D的组织特征相似,均为β-Mg17A112相呈网状分布于α-Mg基体间的典型凝固组织.但成形试样No.1的-Mg17Al12相含量及其α-Mg基体中Al的固溶量明显高于压铸态AZ91D.成分变化导致成形试样No.1的拉伸强度及显微硬度得到提升,但使其延伸率有所下降.
关键词:
激光选区熔化
,
AZ91D镁合金
,
元素烧损
,
化学成分
,
显微组织
,
力学性能
