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Ni75Al25激光诱导自蔓延烧结合金温度场数值模拟

李刚 , 金红梅 , 韩凤 , 沈宇 , 沈金泽 , 王妍

材料热处理学报

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

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

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

高温抗氧化多孔金属材料的激光烧结制备

高雪松 , 田宗军 , 刘志东 , 沈理达 , 黄因慧

复合材料学报

利用激光烧结技术制备316不锈钢/MCrAlY复合多孔金属材料。利用扫描电镜及轮廓仪表征了激光烧结试样的形貌, 研究了在激光作用下聚苯乙烯空心球造孔剂的造孔机制。同时对烧结试样的力学性能及高温抗氧化性能进行了测试。结果表明: 成形孔洞平均分布在20 μm左右, 孔隙率为61%, 孔洞与孔洞之间有序的排布, 孔壁之间连接较好, 贯通性良好, 聚苯乙烯空心球造孔剂起到了重要的作用。烧结试样压缩强度达到4.78 MPa; 在900℃下氧化50 h增重仅为3.49 mg/cm^2。

关键词: 激光烧结 , 多孔金属 , 抗氧化 , MCrAlY , 微观结构

石墨烯-镍纳米复合材料的制备及性能

胡增荣 , 童国权 , 张超 , 陈长军 , 张敏 , 郭华锋 , 徐家乐

材料热处理学报

采用激光烧结的方法制备了石墨烯增强镍基纳米复合材料,XRD和Raman测试结果表明,激光烧结后石墨烯存在于所制备的复合材料中,且石墨烯的结构和性能没有改变.显微硬度测试结果显示,石墨烯的添加使得石墨烯-镍纳米复合材料的硬度比激光烧结纯镍的硬度提高了约3倍.用电化学极化法研究了激光烧结的石墨烯-镍纳米复合材料和纯镍在3.5% NaCl溶液中的腐蚀行为,石墨烯-镍纳米复合材料的腐蚀电位比激光烧结纯镍的腐蚀电位有所降低,且腐蚀电流也略有增大,说明其耐腐蚀性能较激光烧结纯镍有所下降.

关键词: 纳米复合材料 , 石墨烯 , , 激光烧结 , 耐腐蚀性

Fe50-x/2Al50-x/2Crx体系掺杂钨精矿粉激光烧结合金组织及性能研究

李刚 , 韩凤 , 葛少成

稀有金属

以Fe50-x/2Al50-x/2Crx(x=4,8,12,16)体系粉末为基体,掺杂1%(质量分数)的钨精矿粉末,压制成坯.利用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OLYMPUS4000、XRD等微观组织结构表征手段及合金硬度、磨损性能等宏观力学性能及腐蚀性能测试方法,研究不同Cr粉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Fe3Al,Al2O3,AlCrFe2,Cr2O3及硬质颗粒相W.当Cr含量为8%时,烧结合金内部针状组织细小致密,物相有较好的分散性;磨损率相对较低,为0.38 mg/mm2.当Cr含量为12%时,烧结合金硬度最高,为11 450MPa;自腐蚀电位最大,为327.643mV;腐蚀电流密度最小,为1.044 mA·cm-2,腐蚀速率最低.

关键词: Fe-Al金属间化合物 , 激光烧结 , 显微组织 , 耐蚀性能

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