刘莹莹
,
林鑫
,
杨海鸥
,
张温馨
稀有金属材料与工程
采用激光立体成形制备Ti3Al/TC11双合金件,研究不同过渡区层数即不同成分梯度时Ti3Al/TC11激光烧结连接界面的显微组织、拉伸性能及显微硬度.结果表明,成分梯度对连接界面的组织形貌影响较大,尤其对TC11侧界面的组织影响更为显著.成分梯度对Ti3Al/TC11试样连接界面显微硬度的平均值影响很小,但对其分布的均匀性影响较大.随着过渡区成分梯度的减小,连接界面显微硬度分布的均匀性提高.具有较小成分梯度即10层过渡区的试样综合性能较佳,这与过渡区层数的增多减小了相邻两层之间的成分梯度、缩小连接界面组织形貌的差异,从而提高了连接界面的完整性有关.
关键词:
Ti3Al/TC11
,
激光立体成形
,
成分梯度
,
组织
,
性能
黄瑜
,
陈静
,
张凤英
,
林鑫
,
黄卫东
稀有金属材料与工程
通过对TC11钛合金激光立体成形件沉积态和热处理态组织进行对比研究,探索改善TC11钛合金激光立体成形组织,提高材料高温综合性能的途径.结果表明,TC11钛合金的沉积态组织由贯穿多个熔覆层粗大柱状晶和粗大等轴晶组成,原始柱状β-Ti晶内的微观组织是由条状α和残留β组成.沉积态试样在950 ℃热处理后组织为等轴α、条状α和β转变基体组成的近似三态组织,晶界α大部分破碎球化消失,部分未破碎的晶界上镶嵌有α集束.粗大β晶内等轴α的产生与亚晶有关.在970 ℃热处理后为网篮组织,等轴α较少,α板条有粗化趋势;在1030 ℃再结晶后再经950 ℃热处理的组织是由粗大α板条组成的魏氏组织,在α边界和α内部残留有大量细小β,晶界α基本没有破碎消失.
关键词:
TC11钛合金
,
激光立体成形
,
热处理
,
组织
陈静
,
张瑞
,
张强
,
杨杰穷
,
黄卫东
稀有金属材料与工程
研究了激光立体成形Ti60合金的缺陷及微观组织对于性能的影响.结果表明,激光功率对于激光成形试样的微观组织有明显的影响,大激光功率会形成魏氏组织,小功率则会形成网篮组织.魏氏组织的持久性能显著的低于网篮组织,其表现为脆性沿晶断裂,而网篮组织则为韧性断裂.同时冶金缺陷也会影响其持久性能.采用气雾化法制备的粉末(粉末B)作为成形粉末在成形过程中会形成气孔,而采用旋转电极法制备的粉末(粉末A)则无气孔产生.相较于无气孔的试样(采用粉末A制备的试样),当存在气孔(采用粉末B制备的试样)时其高温持久性能会由100 h降至25 h.
关键词:
钛合金
,
激光立体成形
,
缺陷
,
微观组织
,
应力持久性能
钱远宏
,
谭华
,
李静
,
黄卫东
稀有金属材料与工程
针对高功率条件下激光立体成形Ti-6Al-4V合金组织特征展开研究,揭示高功率条件下组织形成机理,并对比分析了高功率与中/低功率条件下组织形成的差异及原因.结果表明:由于高功率条件下具有更低的温度梯度和更高的凝固速度,激光立体成形Ti-6Al-4V合金的宏观组织由粗大的柱状晶、竹节状的小柱状晶和等轴晶三部分组成,并且沉积层之间存在层带;而中/低功率条件下只有贯穿多个沉积层呈外延生长的粗大的柱状晶.高功率条件下层带内典型微观组织是由大量的魏氏α集束组成,而层带间为α板条编织成的网篮状组织,并且部分α相球化成等轴状.与中低功率条件下典型组织相比,高功率条件下a板条长宽比明显减小,不存在针状α.
关键词:
高功率
,
激光立体成形
,
Ti-6Al-4V钛合金
,
宏观和微观组织
明宪良
,
陈静
,
谭华
,
杨海欧
,
林鑫
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.08.002
采用激光立体成形技术制备GH4169高温合金块体,对其在720～780℃温度区间进行不同保温时间的双级时效处理,采用微观测试分析方法对高温短时时效处理后γ"相的形态、尺寸变化及粗化动力学行为进行研究.结果表明:激光立体成形GH4169合金在不同保温时间双级时效条件下,γ"相形态基本为圆盘形;和保温时间相比,时效温度对γ"相的影响更为显著;γ"相的粗化规律符合Lifshitz Slyozov Wagner(LSW)理论,计算获得γ"的粗化激活能Q=281.85kJ/mol,较锻造GH4169合金的γ"粗化激活能略高,表明激光立体成形GH4169合金的组织稳定性优于锻态.
关键词:
激光立体成形
,
GH4169高温合金
,
γ"相
,
粗化行为
,
热稳定组织
谭华
,
陈静
,
张风英
,
林鑫
,
黄卫东
稀有金属材料与工程
以Ti、Al、V混合元素粉末为原料激光沉积Ti-6Al-4V,并对沉积态试样的组织演化及力学性能进行研究.结果表明,与采用预合金Ti-6Al-4V粉末为原料所获得的沉积试样的凝固组织特征有所不同,采用混合元素粉末为原料获得的沉积试样的凝固组织随激光功率的提高逐渐由等轴晶转化为柱状晶,熔池内合金化过程所产生的混合热的扰动作用是导致低功率条件下等轴晶形成的原因.原始β晶粒内的微观组织由大量的魏氏α板条和一定体积分数的板条间β相组成.这与采用预合金粉末基本相同.混合元素法激光立体成形Ti-6Al-4V的氧含量仅约0.1wt.%,沉积态Ti-6Al-4V的室温拉伸性能超过锻件标准要求.
关键词:
混合元素粉末
,
激光立体成形:Ti-6Al-4V
,
组织
,
性能
杨模聪林鑫许小静陈静黄卫东
金属学报
采用激光立体成形技术制备了沿沉积方向成分渐变的立墙式Ti60--Ti2AlNb梯度材料, 研究了沉积态Ti60--Ti2AlNb梯度材料的相 与显微组织的演变规律. 随Al和Nb含量的增加, 梯度材料中呈现α+β→α+α' →α' →α+β→α+β/B2+α2 →β/B2+α2→β/B2+α2+O →B2+O → B2的相演变趋势, α相在Ti60到Ti60--60%Ti2AlNb (质量分数) 的成分范围内一直存在. 梯度材料的硬度同样随着Al和Nb含量的增加而增加, 并随着B2+O相的形成达到极大值, 不过随着在Ti2AlNb端部全B2相的获得, 硬度急剧降低. 基于钛合金富Ti区非平衡相图, 结合Al和Nb元素对α, α2,β/B2和O相稳定性的影响分析, 及考虑激光立体成形所具有的反复回火/退火和热积累效应, 对梯度材料在激光立体成形过程中呈现的相演化规律进行了解释.
关键词:
激光立体成形
,
Ti60
,
Ti2AlNb
,
functionally gradient material
,
phase transformation
,
microhardness
刘奋成
,
林鑫
,
赵卫卫
,
赵晓明
,
陈静
,
黄卫东
稀有金属材料与工程
研究激光立体成形GH4169高温合金固溶处理后的组织,分析了固溶过程中合金元素的均匀化,并对材料显微硬度的变化做了讨论.结果表明,随固溶温度的升高,材料的晶界越来越清晰,经1000-1170℃固溶处理1 h后材料发生再结晶,当固溶处理温度高于1100℃,有大量孪晶出现,晶粒相比沉积态显著细化,晶粒尺寸约200 μm.合金元素的均匀化在1100℃保温1 h后基本完成.显微硬度测试结果显示,材料的显微硬度值随固溶温度的升高而降低,在固溶温度低于1100℃时减小趋势较快,高于1100℃时减小趋势减缓.显微硬度的变化与材料中γ'和γ"相及δ相的形态和数量有关.1100℃是激光立体成形GH4169合金比较合适的固溶处理温度下限.
关键词:
激光立体成形
,
GH4169
,
高温合金
,
固溶处理
张凤英
,
陈宏
,
徐义库
,
张学敏
稀有金属材料与工程
以混合Ti、Al、Mo元素粉末为原料制备新型Ti-6Al-yMo(3≤y≤11)合金,并研究了合金沉积层的显微组织及硬度.结果发现:随着Mo含量的增加,合金沉积层的初生α束域体积分数逐渐减小,同时Ti-6Al-yMo合金的组织逐渐由魏氏组织转变为网篮组织形态,初生α相的尺寸和长宽比均随着Mo含量的增加而减小,次生α相的体积分数随着Mo含量的增加而增大.对激光多层沉积Ti-6Al-yMo合金的显微硬度进行了测试,结果发现:在所采用的合金成分范围内,Mo含量小于11％时,随着Mo含量的增加,激光多层沉积Ti-6Al-yMo合金沉积态的硬度几乎呈线性增加.
关键词:
激光立体成形
,
混合元素粉
,
Ti-Al-Mo合金
,
组织
张方
,
陈静
,
薛蕾
,
张凤英
,
林鑫
,
黄卫东
稀有金属材料与工程
研究激光立体成形(Laser Solid Formed,LSF)Ti60合金热处理(双重退火980℃,2 h AC+650℃,3 h AC)前后的组织形成规律,分析其在室温和高温(600℃)下的拉伸性能.研究发现:Ti60合金在激光立体成形过程中由于熔池顶部形成的等轴晶层占有一定的比例,在熔覆新层时未被完全覆盖,在整个熔覆层中呈现出等轴晶的宏观形貌,并出现了层带组织.Ti60合金激光沉积态显微组织为魏氏组织,由大量沿原始等轴β晶界向晶内生长的α板条束和少量板条间β相组成,成形件室温和高温强度分别高于锻造件,室温塑性比锻造件低,而高温塑性超过锻态;经过双重退火后,成形件中的层带组织消失,晶界α相被打断,不连续分布在原始的β晶界处,晶内α板条粗化,并部分球化,这使得室温和高温强度略有下降,但塑性增高,综合力学性能提高.
关键词:
Ti60合金
,
激光立体成形
,
组织与力学性能
,
双重退火
