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激光快速成形Rene′88DT高温合金的时效强化研究

赵晓明 , 陈静 , 何飞 , 林鑫 , 黄卫东

稀有金属材料与工程

研究了时效时间对激光快速成形后时效硬化镍基高温合金Rene′88DT中沉淀相组织演化和力学性能的影响.发现随时效时间的增加,沉淀相γ′略有长大,颗粒之间发生大颗粒吞噬小颗粒的粗化,时效40h后沉淀相颗粒粗化明显.对经不同时间时效后的激光快速成形Rene′88DT试样进行了硬度测试.结果显示,在时效时间为28 h时,硬度有一峰值HRC49.在此基础上,采用1165℃,2 h固溶、空冷+760℃,28 h时效的热处理工艺对激光快速成形标准拉伸棒样进行了热处理,拉伸结果显示成形件的抗拉强度较激光沉积态提高了400 MPa,屈服强度接近同种材料的粉末锻造水平.

关键词: 激光快速成形 , Rene′88DT高温合金 , 时效强化 , 沉淀相粗化 , 硬度 , 拉伸性能

激光快速成形TC21钛合金沉积态组织研究

昝林 , 陈静 , 林鑫 , 张小红 , 黄卫东

稀有金属材料与工程

分别采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射和显微硬度等测试手段,研究了激光快速成形高强高韧损伤容限型TC21钛合金的沉积态组织.结果表明:TC21沉积态有着粗大的沿沉积高度方向外延生长的原始β柱状晶,仅最后一层熔覆层顶部为较细小的β等轴晶.宏观上存在明暗两个组织区域,明区为针状马氏体区,位于最后十几层熔覆层,暗区为网篮组织区.结合成形过程传热和组织转变理论分析认为,网篮组织是由明区的初始快冷凝固的马氏体在成形过程中,经受再热循环的固溶时效作用转变而来.随着激光功率的增大,原始β柱状晶将粗化,暗区网篮组织中片状α亦将长大;明区硬度基本不变,暗区硬度略有下降.

关键词: TC21钛合金 , 激光快速成形 , 显微组织 , 显微硬度

激光快速成形TA15残余应力影响因素的研究

来佑彬 , 刘伟军 , 孔源 , 王福雨 , 赵宇辉

稀有金属材料与工程

采用小孔法对激光快速成形TA15钛合金样件进行残余应力影响因素的研究.结果表明:激光功率、扫描速度、送粉速度、扫描方式等工艺参数对残余应力均有显著影响.激光功率越大,残余应力越大;随着扫描速度的增大,残余应力则不断减小;随着送粉速度的增大,残余应力有增加的趋势;3种扫描方式中的交错扫描是残余应力最小的成形扫描方式.最后,对成形样件不同位置的残余应力进行了测定分析,得出成形件中间位置是残余应力峰值点的结论.

关键词: 激光快速成形 , 小孔法 , 残余应力 , TA15

成形气氛中氧含量对TC4钛合金激光快速成形工艺的影响

陈静 , 杨海欧 , 汤慧萍 , 谭华 , 黄卫东

中国材料进展 doi:10.3969/j.issn.1674-3962.2004.03.006

在惰性保护气氛中对TC4钛合金的激光快速成形进行了实验研究.研究结果表明,成形气氛中的氧含量,对成形工艺包括激光沉积工艺、成形表面质量、粉末利用率、熔覆层是否开裂等具有显著影响.氧含量严格控制在0.02%以下时,获得表面平整光洁、无裂纹等缺陷的TC4薄壁试样,粉末利用率达53%.

关键词: TC4钛合金 , 激光快速成形 , 成形工艺 , 氧含量

Rene95高温合金的激光快速成形

陈静 , 杨海欧 , 张洪流 , 林鑫 , 李延民 , 黄卫东

钢铁研究学报

对Rene95高温合金的激光快速成形进行了实验研究.研究结果表明,成形过程中,单层熔覆厚度显著地受激光线能量和送粉量的影响,而单道熔覆宽度则主要取决于光斑的大小.成形件的微观组织由方向性强的细长树枝晶组成,各层之间形成致密的冶金结合.采用优化的激光快速成形工艺参数,制备了成形精度得到控制、无裂纹缺陷的Rene95高温合金力学性能试样.对固溶+时效热处理后的试样进行了力学性能测试.测试结果表明,成形件的室温强度指标已接近粉末冶金C级标准;室温塑性指标超过粉末冶金A级标准.

关键词: Rene95 , 高温合金 , 激光快速成形 , 工艺参数 , 裂纹 , 力学性能

扫描方式和退火热处理对激光快速成形TA15钛合金组织与性能的影响

席明哲 , 高士友 , 刘博 , 李小榕

稀有金属材料与工程

分别采用单向扫描和编织扫描方式,激光快速成形了两个TA15钛合金厚壁零件,研究了扫描方式、退火热处理对TA15钛合金组织和拉伸力学性能的影响.结果表明,激光快速成形TA15钛合金具有良好的金相组织热稳定性.编织扫描方式可显著细化TA15钛合金的金相组织,与单向扫描方式制备的TA15钛合金相比,编织扫描方式制备的TA15钛合金具有更高的力学性能.两种扫描方式制备的TA15钛合金,其沉积态和热处理态的拉伸性能具有各向异性,经940℃/1 h/AC热处理后,两种扫描方式制备的TA15钛合金沿水平方向和垂直方向的拉伸力学性能均超过TA15钛合金退火锻件的力学性能标准.

关键词: 激光快速成形 , TA15钛合金 , 扫描方式 , 组织 , 力学性能

激光快速成形粉末高温合金的力学性能研究

陈静 , 赵晓明 , 杨海欧 , 冯莉萍 , 林鑫 , 黄卫东

稀有金属材料与工程

对激光快速成形粉末高温合金的组织和性能进行了研究.结果表明,激光快速成形沉积态组织中γ'沉淀相的析出受到抑制,γ'沉淀相在γ基体中的体积分数小,γ'相的平均尺寸显著细化.在热处理制度为1165℃固溶2 h空冷+760℃时效16 h空冷的基础上,适当延长时效时间将有助于细小γ'沉淀相的长大,使固溶时效态组织的抗拉强度提高到P/M+HIP标准的89%,屈服强度已经接近粉末冶金水平,显示出较好的强化效果.

关键词: 高温合金 , 激光快速成形 , 力学性能 , 显微组织 , y'沉淀相 , 固溶时效

高温合金与钛合金的激光快速成形工艺研究

陈静 , 杨海欧 , 杨健 , 黄卫东

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2003.z1.022

对Rene95高温合金及TC4钛合金的激光快速成形工艺进行了较为深入的研究.研究结果发现,和Rene95高温合金相比,激光快速成形TC4钛合金的工艺条件较为苛刻,表现在粉末粒度范围狭窄,要求更高的激光功率密度,成形过程中熔覆组织易于被保护气氛中的O,N,H等杂质元素污染.但是,另一方面,工艺参数选择适当时TC4钛合金在成形过程中不易开裂,因而大尺寸、复杂形状零件的激光快速成形较易实现.

关键词: Rene95高温合金 , TC4钛合金 , 激光快速成形 , 成形工艺 , 开裂

金属粉末激光快速成形的工艺及材料成形性

胡孝昀 , 沈以赴 , 李子全 , 顾冬冬 , 史长根

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2008.03.020

对比了3类金属粉末激光快速成形工艺:选区激光烧结;选区激光重熔,或称选区激光熔覆;以及直接激光沉积,或称激光净成形.提出了其分类依据是金属粉末与激光的作用机制,以及由此导致的金属粉末激光成形机理.综述了上述3类激光快速成形工艺的成形原理、成形材料及工艺优劣,分析了"球化"效应、翘曲变形、以及裂纹等对金属粉末激光成形性的影响规律及相应解决措施.

关键词: 激光快速成形 , 选区激光烧结 , 选区激光重熔 , 选区激光熔覆 , 直接激光沉积 , 激光净成形

精密成形技术在航天领域的应用进展

陈永来 , 张帆 , 单群 , 张绪虎

材料科学与工艺

介绍了精密成形技术中最具代表性的超塑成形、强力旋压、等温锻造、热等静压粉末冶金与激光快速成形等精密成形技术在航天领域中的应用情况.指出了国内外精密成形技术发展差距,并对精密成形技术的发展趋势进行了展望.

关键词: 超塑成形 , 精密旋压 , 等温锻造 , 热等静压粉末冶金 , 激光快速成形 , 航天领域

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