王赟达
,
杨永强
,
宋长辉
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刘凤美
,
麦淑珍
中国有色金属学报
为了快速直接制造结构复杂、性能优异的个性化医用金属植入体，保证成型件具有良好的组织结构和生物特性，通过激光选区熔化技术对满足ASTMF75要求的CoCrMo合金进行增材制造。通过正交试验和响应曲面设计方法优化致密度工艺参数，观察成型件的微观组织，分析试样在模拟人体体液环境中的耐腐蚀性，并探究热处理工艺对其耐腐蚀性的影响。结果表明：在激光功率168 W、扫描间距0.06 mm、扫描速度550 mm/s时，成型零件的致密度可以达到98.58%，且微观组织均匀。电化学实验结果显示试样的腐蚀电流密度值约为40μA/cm过退火热处理后，腐蚀电流密度仅为20.86μA/cm2，其耐腐蚀性能优于铸造CoCrMo合金的，这为选区激光熔化成型CoCrMo合金在医学植入体方面的应用提供了依据。2，经过退火热处理后，腐蚀电流密度仅为20.86 μA/cm2，其耐腐蚀性能优于铸造CoCrMo合金的，这为选区激光熔化成型CoCrMo合金在医学植入体方面的应用提供了依据。
关键词:
CoCrMo合金
,
激光选区熔化
,
致密度
,
响应曲面
,
耐腐蚀性
,
热处理
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
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
张文奇
,
朱海红
,
胡志恒
,
曾晓雁
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00472
利用激光选区熔化(selective laser melting, SLM)成形技术对AlSi10Mg铸造铝合金的成形进行了工艺研究,获得了致密的成形,并对其沉积态和热处理态试样进行了静态拉伸性能测试和显微组织分析。结果表明：对于AlSi10Mg, 其SLM沉积态的常温拉伸强度远高于铸件标准,延伸率与铸态相当;退火工艺对SLM试样的组织及力学性能有着重要的影响,随着退火温度的提高,试样微观组织发生改变,在300 ℃、2 h退火工艺下,原本均匀分布的颗粒状Si聚集长大为针状,使得试样的强度下降,延伸率升高。抗拉强度由沉积态的507~518 MPa下降到378~406 MPa,延伸率由沉积态的3.0%~3.5%增加到6.5%~9.0%。
关键词:
AlSi10Mg
,
激光选区熔化
,
力学性能
,
热处理
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
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
朱小刚
,
孙靖
,
王联凤
,
程灵钰
,
文珊珊
,
杨洋
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201702016
采用优化工艺参数对AlSi10Mg铝合金进行激光选区熔化(SLM)成形,对平行于和垂直于SLM成形方向的显微组织、拉伸性能、冲击性能以及相对密度进行了对比研究;分析了SLM直接成形不同倾斜角度倾斜面的成形质量.结果表明:平行于SLM成形方向的显微组织与垂直于SLM成形方向的在生长方向上存在差异性;沿垂直于SLM成形方向截取试样的平均抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、冲击功分别为364MPa,303 MPa,6.7％,5.1J,高于平行于SLM成形方向的;当倾斜角度不大于45°时,倾斜面成形质量较好,当倾斜角度大于50°时,倾斜面下表面出现坍塌现象.
关键词:
激光选区熔化
,
AlSi10Mg铝合金
,
显微组织
,
力学性能
,
倾斜角度
