刘丰刚
,
林鑫
,
宋衎
,
宋梦华
,
韩一帆
,
黄卫东
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00282
采用激光立体成形技术进行了300M钢修复实验,利用XRD、SEM及动态散斑等手段研究了激光成形修复300M钢沉积态和热处理态的组织及力学性能特征。结果表明,300M钢基材区由马氏体、贝氏体及少量残余奥氏体组成;修复区由顶部的贝氏体组织,中部的马氏体和贝氏体的混合组织,到底部的回火马氏体组织呈现连续转变;热影响区则呈现为不均匀的马氏体组织。经过淬火+回火处理后,各区域的组织变得均匀,均为回火马氏体和贝氏体的混合组织。修复后沉积态试样的拉伸性能远低于锻件标准。但经过热处理后,修复试样的各项力学性能指标均有显著提高。应力-应变测试结果表明,沉积态和热处理态试样在弹性变形阶段的应变都是均匀增加的,而超过最大拉伸强度后,局部应变在修复区急剧增加。这与试样的组织协调变形能力及应变硬化指数有关。
关键词:
激光成形修复
,
激光增材制造
,
300M钢
,
显微组织
,
力学性能
,
应力-应变分布
赵光伟
,
徐达鸣
,
宋梦华
,
傅恒志
,
杜勇
,
贺跃辉
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.08.010
将合金凝固微观偏析统一模型推广到三元合金凝同微观偏析的预测,并提出了能够计算三元匀晶与共晶合金凝固路径的数值计算方法.实现了在源代码层次上与热力学计算软件Thermo-Calc及其数据库的耦合,以获取多元合金凝固路径计算所需的凝固热力学数据.通过Fe-40V-40Cr,Al-4.5Cu-1.0Si,Al-10Cu一2.5Mg和Al-1.49Si-0.64Mg(质量分数,%)等多元/多相合金在小同冷速下凝固路径的实例计算,以及与相应的凝固组织定量金相实验结果对比,验证了本文多元/多相凝固模型和算法的正确性.
关键词:
多元/多相凝固路径
,
微观偏析
,
Thermo-Calc耦合计算
,
多元铝合金
徐庆东
,
林鑫
,
宋梦华
,
杨海欧
,
黄卫东
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00708
对激光成形修复2Cr13不锈钢热影响区分别进行了单道单层、多道单层、单道多层和多道多层4种形式的修复实验.通过金相观察和硬度测试确定了激光成形修复区域的组织特征,结合热影响区温度场模拟分析了组织形成机理.结果表明:热影响区内微观组织从基材到修复区底部呈现连续性变化,其中,主要相结构经历了α铁索体→α铁索体+少量马氏体→马氏体+少量α铁素体→马氏体的转变,马氏体的出现导致硬度快速上升；同时,原M23C6型碳化物逐渐溶解,直至消失,且晶内碳化物先于晶界碳化物发生溶解；伴随碳化物的溶解逐渐出现δ铁索体；随着趋近修复区底部,δ铁索体逐渐增多、长大并连成骨架;当沉积层数增加后,硬度峰值随之下降,在热影响区中部的部分区域会出现晶粒细化,且热影响区顶部的晶界逐渐开始析出碳化物,同时,δ铁素体骨架逐步被晶界打断.
关键词:
激光成形修复
,
2Cr13不锈钢
,
热影响区
,
组织特征
,
温度场模拟
杨高林
,
林鑫
,
胡桥
,
宋梦华
,
汪志太
,
黄卫东
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00166
分别对在液N冷却、液Ar冷却、置于室温环境和加热到473 K条件下的Zr55Cu30Al10Ni5非晶合金试样进行脉冲激光重熔实验,以研究试样温度对激光重熔非晶合金晶化的影响.结果显示,在采用有、无Ar气侧吹的情况下基材温度,特别是基材温度较低时,对激光重熔块体非晶合金晶化的影响规律明显不同.激光重熔实验中,无Ar气侧吹时,对在液Ar冷却和置于室温环境下的试样,激光重熔后热影响区的晶化程度类似,在液Ar冷却下的试样熔池较深.对于加热到473 K的试样,热影响区的晶化程度最为严重,且熔池最深.激光重熔实验中采用Ar气侧吹时,与室温环境的试样相比,液N冷却对于激光重熔非晶合金的晶化有明显的抑制作用.试样温度对非晶合金晶化的影响源于:一、试样本身的温度越低,热影响区的冷速越快,晶化越少；二、试样周围的气氛温度越低,激光重熔过程中,等离子体对激光的屏蔽效应也越小,实际能量输入越高,晶化越严重.有Ar气侧吹时,气氛温度为侧吹气体的温度,所以试样温度较低,晶化较少.在没有Ar气侧吹时,气氛温度接近于试样温度,上述2个因素同时作用,导致试样温度对晶化的影响规律非单调变化.
关键词:
Zr55Cu30Al10Ni5非晶合金
,
试样温度
,
激光重熔
,
晶化
宋梦华
,
林鑫
,
刘丰刚
,
杨海欧
,
黄卫东
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00631
采用激光立体成形制备了层数逐渐增加的块状试样,分析了零件竖直外侧壁向内倾斜的原因.基于利用粉末累积高度重构单道熔覆层横截面轮廓的方法,构建了描述竖直外侧壁轮廓逐层演化的分析模型.利用该模型重构了不同单道熔覆层宽高比和激光束有效作用范围下的竖直外侧壁轮廓,并分析了2者的影响.结果表明,逐层叠加过程中,己沉积的熔覆层将影响之后熔覆层的形成;由于单道熔覆层的横截面为弧形,其与激光束相交形成的边界熔池将向零件内部收缩,从而引起边界单道熔覆层向内收缩及竖直外侧壁向内侧倾斜;随沉积高度增加,倾斜程度减小并趋于消失.初始单道熔覆层宽度一定时,减小激光束有效作用范围有利于外侧壁趋于竖直但却增大其偏离量;单道熔覆层宽高比对外侧壁的影响几乎可以忽略.
关键词:
激光立体成形
,
竖直外侧壁
,
向内倾斜
,
分析模型
