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Ni75Al25激光诱导自蔓延烧结合金温度场数值模拟

将Ni粉与Al粉按原子比3∶1配比均匀混合,并压制成坯.采用激光诱发引燃自蔓延,分析激光诱导自蔓延成形机理及成形过程,确定模型尺寸和单元类型,建立数学模型.利用ANSYS有限元分析软件,对烧结过程温度场进行数值模拟,计算得到模型烧结反应10s后的温度场模拟云图和节点温度随时间变化的曲线图.模拟表明:10 s后模型顶部温度最高为1127 K,底部温度最低为844.236 K.模型a层(距顶部4 mm)烧结产物为Ni3Al,b层自蔓延产物为Ni3Al和NiAl的混合物,c层(距底部8mm)自蔓延产物为NiAl,最后采用XRD对实际试样进行物相结构分析,表明试样各区域物相与该区温度场模拟结果一致.

关键词: 激光烧结 , 自蔓延合成 , 数值模拟 , ANSYS

激光诱导自蔓延Ni-Al合金组织性能及掺杂B的影响

李刚 , 金红梅 , 于君娜 , 唐海鹏

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2012.04.003

在Ni14.3Al5.7中掺杂原子数分数为1.86％的B,将原始粉末压制成坯.采用不同激光点火功率对压坯进行激光诱导自蔓延烧结,利用SEM、XRD及硬度、磨损、耐蚀性测试表征手段,分析研究烧结合金的微观组织结构及宏观性能.结果表明:未添加B,烧结合金物相为Ni3Al、NiAl、Al2O3,合金组织呈网状分布；掺杂B后,烧结产物为Ni3Al、NiAl、Al4B2O9、Al2O3,对产物组织形貌影响较小.当烧结功率为700W,烧结合金的显微硬度达到381.27HV,维钝电流为0.253mA/mm2；功率为1100W,相对密度达89.3％；功率为900W,耐磨性最佳,相对质量损失为0.24％.在相同烧结功率下,B提升了烧结合金的相对密度、硬度,但耐磨性、耐蚀性能有所下降.

关键词: 激光烧结 , 自蔓延合成 , 微观组织 , 宏观性能

激光快速烧结合成A(WO4)2(A=Zr2+,Hf2+)的特性研究

王俊平 , 陈庆东 , 冯伟伟 , 梁二军

人工晶体学报

利用二氧化碳激光快速凝固技术合成了负热膨胀材料ZrW2O8和HfW2 O8,Raman光谱和X射线衍射分析表明激光烧结合成的ZrW2 O8为正交相,压应力的大小估计在0.4～0.5 GPa之间,激光烧结合成的HfW2 O8,主要为立方晶系,含有极少量的正交系,压应力的大小估计在0.6 GPa左右,这是由于样品在快速凝固的过程中受到了压应力造成的.由于压应力的影响,二氧化碳激光快速凝固技术更适合HfW2O8的制备和合成.

关键词: 激光烧结 , 拉曼光谱 , 负热膨胀 , 压应力

不同钨精矿粉末含量对Fe-Al系激光自蔓延烧结合金组织性能的影响

李刚 , 许新颖 , 葛少成 , 高鹏 , 王智明

材料热处理学报

通过对掺杂钨精矿粉末的Fe40Al60粉末压坯进行激光点燃自蔓延烧结,制备原位自生颗粒增强复合材料.利用表征手段分析钨精矿粉末添加量对烧结合金显微组织结构及宏观性能的影响规律.结果表明,随钨精矿粉含量的增加,合金显微组织由片状变为颗粒状,烧结合金物相主要为A12O3、FeAl、Fe3Al、Fe7W6、W及硬质颗粒相WO3.当钨精矿粉末含量为1％时,烧结合金密度最大,为4.27 g/cm3;孔隙率最小,为12.2％;硬度最高,上表层区达到1050 HV,中部区达到1818 HV,底层区达到1232 HV;合金磨损率最低,表层区为0.99 mg/mm2,中部区为0.59 mg/mm2,底层区为0.75 mg/mm2;合金耐蚀性能最好,腐蚀电流密度为116 μA/cm2.

关键词: Fe-Al金属间化合物 , 激光烧结 , 显微组织 , 硬度

激光烧结/等温锻造TC17粉末钛合金的组织与性能

赵张龙 , 郭鸿镇 , 姚泽坤 , 张霜银 , 林鑫 , 黄卫东

稀有金属材料与工程

采用激光烧结(LS)+等温锻造复合工艺制各出优质粉末TC17钛合金材料,并研究了工艺过程对合金组织性能的影响.结果表明:激光烧结后的TC17合金微观组织主要由粗大β柱状晶粒组成;经相变点上、下等温锻造及热处理后,激光烧结的魏氏组织能够被有效地破碎,显微组织主要由条状和细小等轴a相组成;仅经相变点以下等温锻造及热处理后,合金组织主要由细小等轴a相组成,但由于变形不均,仍存在有少量的原始β晶粒边界.经过等温锻造、熟处理后,激光烧结合金的室温强度变化不大,但塑性大大提高,强度和塑性得到了良好地匹配.

关键词: 粉末钛合金 , 激光烧结 , 等温锻造 , 显微组织 , 力学性能

钨精矿粉含量对激光烧结(Fe-Cr)-Al合金组织性能的影响

李刚 , 韩凤 , 沈宇 , 沈金泽 , 王妍

稀有金属材料与工程

在(Fe-Cr)(40)-Al(60)粉末中掺杂0.5％、1％、3％、5％(质量分数)钨精矿粉末,压制成坯,并对压坯进行激光引燃自蔓延烧结,制备原位自生颗粒增强复合材料.采用OM、XRD等微观组织结构表征手段及合金密度、孔隙率、硬度、磨损性能等宏观力学性能及腐蚀性能测试方法,研究不同钨精矿粉末含量对烧结合金组织及性能的影响.结果表明:烧结合金物相主要为AlFe,AlFe3,A12O3,W,WO3及(A1-Fe)4Cr.烧结合金组织均匀细小,以颗粒状弥散分布于基体中.当钨精矿粉含量为1％时,烧结合金密度最大,为3.969 g/cm3,孔隙率最小,为9.01％;合金硬度最高,为13 210MPa;磨损率最低,为0.47 mg/mm2;自腐蚀电位最大,为325.790mV,腐蚀电流密度最小,为182.2 μA.mm-2,耐蚀性能最好.

关键词: Fe-Al金属间化合物 , 激光烧结 , 显微组织 , 耐蚀性能

不锈钢316L间接选区激光烧结工艺参数优化研究

任乃飞 , 葛小兵 , 王权 , 李阳 , 赵新宏 , 杭雅慧 , 徐玮

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.08.018

在不锈钢间接选区激光烧结过程中，由于存在温度梯度场，将产生较大的残余应力和翘曲变形，从而会降低成型件的烧结精度。为了提高不锈钢件的激光烧结成型质量，对316L间接选区激光烧结耦合热应力场进行了数值模拟分析，与烧结实验进行了对比研究。研究表明，模拟结果与烧结实验的实物变形趋势相吻合，验证了模拟的正确性。采用该模拟方案，结合正交试验方法对激光功率、扫描间距、扫描速度和预热温度等4个工艺参数进行了优化，获得了一组最优工艺设计参数。研究结果为间接选区激光烧结成形质量提供了有力的工艺参数判据，具有重要的经济价值和应用前景。

关键词: 激光烧结 , 参数优化 , 正交试验 , 耦合热应力

工艺参数对激光直接烧结成形涂覆层的影响

薛春芳 , 董世运 , 田欣利 , 谭永生

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2003.11.009

用激光直接成形工艺对Ni基和Co基合金粉末进行了单道烧结试验,研究了不同工艺参数对成形性和表面质量的影响规律.采用SEM分析了单道涂覆层的组织特征,并以获得致密组织为目标对激光烧结工艺参数进行了优化.结果表明,合金粉末的烧结宽度主要受激光光斑尺寸的影响;烧结成形后得到的涂覆层组织呈现出快速凝固组织的结构特征;激光功率密度和扫描速度对涂覆层微观组织结构有显著影响.

关键词: 镍基合金 , 钴基合金 , 快速成形 , 激光烧结

激光选择性烧结钨、铜制作电子线路图形的研究

王卫江 , 郁祖湛

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2007.03.008

为了改进现有电子线路图形制作工艺,应用新型激光烧结技术在陶瓷、高分子材料、半导体以及玻璃等基板上根据需要烧结金属和非金属线条、线路以及图像(如人和动物图案), 取得初步研究结果.本技术可用于布线、修复断裂线条和作标记等.这里着重介绍激光烧结技术在陶瓷、高分子等材料上制作钨、铜线条、图形的工艺流程、浆料制作以及金属特性等研究成果.

关键词: 激光烧结 , 金属沉积 , 化学镀 , 电子线路 , 图形制作

微/纳米Cu-W粉末激光烧结体的显微组织

顾冬冬沈以赴

金属学报

研究了激光烧结工艺条件下微/纳米Cu-W粉体致密化的过程及对显微组织的影响. 结果表明,合理增加激光功率或降低扫描速率, 可提高烧结致密度及组织均匀性; 降低扫描间距至0.15 mm, 可改善烧结表面光洁度; 铺粉厚度降至0.15 mm, 可提高烧结层间结合性. 经工艺优化, 最高成形致密度达到95.2%, 且在烧结组织中形成一系列规则的W环/Cu芯结构; 并探讨了该结构的成形机制.

关键词: 激光烧结 , W-Cu , microstructure , processing parameter

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