AlCoCrFeNiCu x 系高熵合金激光增材制造组织与性能研究
发布时间：2021-05-10 15:08
多种元素的协同作用使得高熵合金可同时具有许多优异的性能。目前所研究的高熵合金多是由真空电弧或感应熔炼的方法制备。合金的性能由化学成分与组织结构决定,但是制备方法直接影响了合金的微观组织,进而影响力学性能。增材制造具有不需要模具、复杂结构一次成型、材料利用率高等优点,很多传统合金已可采用增材制造技术进行成型,因此本文研究了高熵合金的增材制备技术。选择铸态性能优异的Al0.3CoCrCuFeNi和AlCoCrFeNi2.1高熵合金,进行了激光选区熔化成型研究。AlCoCrFeNi2.1高熵合金在合适的SLM工艺参数（激光功率130w、扫描速度1000mm/s、铺粉厚度0.04mm）下,制得的试样缺陷最少,而且致密度超过铸态;而对Al0.3CoCrCuFeNi高熵合金由于含有低熔点Cu元素,在激光熔化成型实验中Cu元素的偏析促使裂纹的产生,在制备的试样中始终可以观测到微裂纹的存在。对AlCoCrFeNi2.1高熵合金SLM试样进行组织结构分析:在高倍扫描电镜下,铸态为层片状共晶组织,...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 高熵合金的概述
1.1.1 高熵合金的定义
1.1.2 高熵合金的四大效应
1.1.3 高熵合金的制备方法
1.2 金属增材制造技术的发展和应用
1.2.1 金属增材制造技术主要分类及应用
1.2.2 高熵合金增材制备技术的研究进展
1.3 本文研究的目的和内容
2 试验方法
2.1 实验流程
2.2 实验材料
2.3 试样制备
2.3.1 真空电弧熔炼
2.3.2 真空中频感应熔炼
2.3.3 激光选区熔化制备
2.4 显微结构组织测试
2.4.1 X射线衍射(XRD)
2.4.2 显微组织结构观察
2.4.3 电子探针(EPMA)
2.5 各项性能测试
2.5.1 热力学参数测试
2.5.2 力学性能测试
2.5.3 致密度测试
2.5.4 耐腐蚀性测试
3 激光选区熔化技术工艺参数探索与优化
3.1 AlCoCrFeNi_(2.1) 高熵合金SLM技术工艺参数调试
3.2 Al_(0.3)CoCrCuFeNi高熵合金SLM技术工艺参数调试
3.3 Al_(0.3)CoCrCuFeNi高熵合金SLM技术产生裂纹原因分析
3.3.1 Al_(0.3)CoCrCuFeNi高熵合金SLM制件的显微组织
3.3.2 Al_(0.3)CoCrCuFeNi高熵合金的晶体结构
3.3.3 Al_(0.3)CoCrCuFeNi高熵合金的拉伸性能
3.4 本章小结
4 AlCoCrFeNi_(2.1) 高熵合金激光增材制造组织与性能研究
4.1 AlCoCrFeNi_(2.1) 激光增材制造显微结构组织分析
4.1.1 激光增材制造AlCoCrFeNi_(2.1) 的晶体结构
4.1.2 激光增材制造AlCoCrFeNi_(2.1) 的组织形态
4.1.3 胞状亚晶粒组织形成机制
4.2 AlCoCrFeNi_(2.1) 激光增材制造试样各项性能分析
4.2.1 致密度分析
4.2.2 力学性能分析
4.2.3 腐蚀性能分析
4.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属3D打印技术的研究[J]. 蒲以松,王宝奇,张连贵. 表面技术. 2018(03)
[2]电子束选区熔化增材制造技术研究现状分析[J]. 邢希学,潘丽华,王勇,徐富家,王廷,苏帅. 焊接. 2016(07)
[3]激光增材制造技术的研究现状及发展趋势[J]. 杨强,鲁中良,黄福享,李涤尘. 航空制造技术. 2016(12)
[4]3D打印技术研究现状和关键技术[J]. 张学军,唐思熠,肇恒跃,郭绍庆,李能,孙兵兵,陈冰清. 材料工程. 2016(02)
[5]316L金属粉末选择性激光熔化瞬态温度场的模拟[J]. 姜献峰,宋荣伟,熊志越,袁喜根,王同鹤. 应用激光. 2015(06)
[6]3D打印技术发展现状[J]. 朱艳青,史继富,王雷雷,钟柳文,李育坚,徐刚. 制造技术与机床. 2015(12)
[7]电子束选区熔化成形技术研究进展[J]. 汤慧萍,王建,逯圣路,杨广宇. 中国材料进展. 2015(03)
[8]金属零件3D打印技术的应用研究[J]. 曾光,韩志宇,梁书锦,张鹏,陈小林,张平祥. 中国材料进展. 2014(06)
[9]3D打印材料的发展现状[J]. 杜宇雷,孙菲菲,原光,翟世先,翟海平. 徐州工程学院学报(自然科学版). 2014(01)
[10]金属零件3D打印技术现状及研究进展[J]. 杨永强,刘洋,宋长辉. 机电工程技术. 2013(04)
博士论文
[1]激光选区熔化微尺度熔池特性与凝固微观组织[D]. 周鑫.清华大学 2016
[2]钢基体腐蚀防护的高熵合金AlxFeCrCoNiCu涂层研究[D]. 牛雪莲.大连理工大学 2014
本文编号：3179578
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 高熵合金的概述
1.1.1 高熵合金的定义
1.1.2 高熵合金的四大效应
1.1.3 高熵合金的制备方法
1.2 金属增材制造技术的发展和应用
1.2.1 金属增材制造技术主要分类及应用
1.2.2 高熵合金增材制备技术的研究进展
1.3 本文研究的目的和内容
2 试验方法
2.1 实验流程
2.2 实验材料
2.3 试样制备
2.3.1 真空电弧熔炼
2.3.2 真空中频感应熔炼
2.3.3 激光选区熔化制备
2.4 显微结构组织测试
2.4.1 X射线衍射(XRD)
2.4.2 显微组织结构观察
2.4.3 电子探针(EPMA)
2.5 各项性能测试
2.5.1 热力学参数测试
2.5.2 力学性能测试
2.5.3 致密度测试
2.5.4 耐腐蚀性测试
3 激光选区熔化技术工艺参数探索与优化
3.1 AlCoCrFeNi_(2.1) 高熵合金SLM技术工艺参数调试
3.2 Al_(0.3)CoCrCuFeNi高熵合金SLM技术工艺参数调试
3.3 Al_(0.3)CoCrCuFeNi高熵合金SLM技术产生裂纹原因分析
3.3.1 Al_(0.3)CoCrCuFeNi高熵合金SLM制件的显微组织
3.3.2 Al_(0.3)CoCrCuFeNi高熵合金的晶体结构
3.3.3 Al_(0.3)CoCrCuFeNi高熵合金的拉伸性能
3.4 本章小结
4 AlCoCrFeNi_(2.1) 高熵合金激光增材制造组织与性能研究
4.1 AlCoCrFeNi_(2.1) 激光增材制造显微结构组织分析
4.1.1 激光增材制造AlCoCrFeNi_(2.1) 的晶体结构
4.1.2 激光增材制造AlCoCrFeNi_(2.1) 的组织形态
4.1.3 胞状亚晶粒组织形成机制
4.2 AlCoCrFeNi_(2.1) 激光增材制造试样各项性能分析
4.2.1 致密度分析
4.2.2 力学性能分析
4.2.3 腐蚀性能分析
4.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属3D打印技术的研究[J]. 蒲以松,王宝奇,张连贵. 表面技术. 2018(03)
[2]电子束选区熔化增材制造技术研究现状分析[J]. 邢希学,潘丽华,王勇,徐富家,王廷,苏帅. 焊接. 2016(07)
[3]激光增材制造技术的研究现状及发展趋势[J]. 杨强,鲁中良,黄福享,李涤尘. 航空制造技术. 2016(12)
[4]3D打印技术研究现状和关键技术[J]. 张学军,唐思熠,肇恒跃,郭绍庆,李能,孙兵兵,陈冰清. 材料工程. 2016(02)
[5]316L金属粉末选择性激光熔化瞬态温度场的模拟[J]. 姜献峰,宋荣伟,熊志越,袁喜根,王同鹤. 应用激光. 2015(06)
[6]3D打印技术发展现状[J]. 朱艳青,史继富,王雷雷,钟柳文,李育坚,徐刚. 制造技术与机床. 2015(12)
[7]电子束选区熔化成形技术研究进展[J]. 汤慧萍,王建,逯圣路,杨广宇. 中国材料进展. 2015(03)
[8]金属零件3D打印技术的应用研究[J]. 曾光,韩志宇,梁书锦,张鹏,陈小林,张平祥. 中国材料进展. 2014(06)
[9]3D打印材料的发展现状[J]. 杜宇雷,孙菲菲,原光,翟世先,翟海平. 徐州工程学院学报(自然科学版). 2014(01)
[10]金属零件3D打印技术现状及研究进展[J]. 杨永强,刘洋,宋长辉. 机电工程技术. 2013(04)
博士论文
[1]激光选区熔化微尺度熔池特性与凝固微观组织[D]. 周鑫.清华大学 2016
[2]钢基体腐蚀防护的高熵合金AlxFeCrCoNiCu涂层研究[D]. 牛雪莲.大连理工大学 2014
本文编号：3179578
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