Fe基金属玻璃及其复合材料选区激光熔化增材制造研究

发布时间：2023-10-07 20:19

　　金属玻璃是上世纪中叶发展起来的一种高性能金属材料,因其短程有序、长程无序的原子结构而具许多优异的性能,比如:高强度、高硬度、耐腐蚀和矫顽力小等。但是,大尺寸块体金属玻璃样件的制备一直难以取得突破性进展,极大地束缚了金属玻璃在各个领域中的应用。虽然已有众多学者通过选区激光熔化增材制造技术实现了块体金属玻璃的制备,但是成形样件普遍存在裂纹缺陷多、表面质量差等问题,特别是在Fe基金属玻璃选区激光熔化成形的研究中。此外,由于激光束热量对熔池邻近区域已凝固非晶组织的热影响,成形样件中结晶现象难以得到完全抑制。目前,选区激光熔化增材制造技术难以制备理想的全金属玻璃组分的成形样件。本文以(Fe_0.76B_0.1Si_0.09P_0.05)₉₉Nb₁金属玻璃为基体材料,研究样件质量随成形参数变化的规律,以及碳化钨(WC)颗粒对成形样件微观特征、非晶性能的影响。本文的具体研究工作如下:(1)采用行星式球磨机、高速搅拌混料机、V型滚筒混料机制备WC增强金属玻璃复合材料粉体,研究不同...

【文章页数】：108 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 金属增材制造技术
        1.2.1 选区激光烧结技术
        1.2.2 选区激光熔化技术
        1.2.3 电子束熔融技术
        1.2.4 激光近净成形技术
    1.3 金属玻璃概述
        1.3.1 金属玻璃发展概况
        1.3.2 金属玻璃性能
        1.3.3 金属玻璃复合材料
    1.4 SLM成形金属玻璃及其复合材料
        1.4.1 SLM成形金属玻璃
        1.4.2 SLM成形金属玻璃复合材料
    1.5 本文研究内容
        1.5.1 课题来源
        1.5.2 研究内容
第2章 实验设备与复合材料粉末制备
    2.1 实验设备
        2.1.1 SLM设备
        2.1.2 粉末混合设备
        2.1.3 粉末后处理与保存设备
        2.1.4 成形样件处理设备
    2.2 表征分析方法
    2.3 实验材料
        2.3.1 金属玻璃基体材料
        2.3.2 WC增强材料
    2.4 复合材料粉末制备
        2.4.1 机械球磨混料法
        2.4.2 高速搅拌混料法
        2.4.3 V型滚筒混料法
    2.5 本章小结
第3章 Fe基金属玻璃选区激光熔融成形工艺研究
    3.1 引言
    3.2 实验设计
        3.2.1 扫描策略
        3.2.2 成形参数
        3.2.3 样件设计
    3.3 成形样件制备
    3.4 成形参数对成形质量影响规律研究
        3.4.1 扫描速度对成形质量的影响
        3.4.2 激光功率对成形质量的影响
        3.4.3 最佳成形参数样件性能表征
    3.5 成形过程中存在的问题
        3.5.1 铺粉质量问题
        3.5.2 熔滴溅射问题
        3.5.3 黑烟问题
        3.5.4 表面夹杂
        3.5.5 球化问题
    3.6 本章小结
第4章 Fe基金属玻璃复合材料SLM成形
    4.1 WC增强Fe基金属玻璃复合材料粉末表征
    4.2 近球形WC增强Fe基金属玻璃复合材料SLM成形与研究
        4.2.1 SLM成形参数设置
        4.2.2 表面形貌特征分析
        4.2.3 微观特征表征分析
    4.3 球形WC增强Fe基金属玻璃复合材料SLM成形与研究
        4.3.1 SLM成形参数设置
        4.3.2 表面形貌特征分析
        4.3.3 微观特征分析
    4.4 WC增强Fe基金属玻璃成形样件非晶性能研究
    4.5 WC增强Fe基金属玻璃成形样件软磁性能研究
    4.6 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3852435