V元素对激光增材制造Ti-Zr-V合金组织与性能影响

发布时间：2020-12-17 17:31

　　钛合金因其高的比强度、优异的耐腐蚀性和高温力学性能、良好的可焊性等诸多优点,而被广泛应用于航空航天、船舶、化工、医疗等领域。但由于钛合金高的比屈服应力和低的导热率,是典型的难加工合金体系之一。而激光增材制造技术,能实现高性能复杂零件的无模具、高密度,近净成形,并兼有柔性高、周期短、控形控性一体化等优点,是当前钛合金加工成型一个很好的选择。目前,国内外针对激光增材制造的研究主要集中在成形设备、相关软件、工艺参数的控制方面,而对材料方面的研究相对比较薄弱。因此,开发一种既适合激光增材制造工艺特点,又能具有优异性能的新型合金材料迫在眉睫。本文在Ti-Zr二元合金的基础上,利用“团簇+连接原子”模型的设计思想,通过合金化的手段,向其中加入β-Ti的同晶元素V,设计出五组不同V含量的合金成分。利用XRD、SEM、EPMA等现代微观分析技术本系统分析了在激光增材制造非平衡凝固条件下Ti-Zr-V合金凝固组织特征及其随V含量演化规律。又在激光增材制造Ti-Zr-V合金微观组织分析的基础上,进一步探讨了合金的成形性、力学性能、耐蚀性与V含量之间的内在关系。研究结果表明,激光增材制造的Ti-Zr-V合金... 

【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】：51 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 激光增材制造技术
        1.2.1 激光增材制造技术的原理
        1.2.2 激光增材制造技术的分类
        1.2.3 激光增材制造技术的国外研究状况
        1.2.4 激光增材制造技术的国内研究状况
    1.3 钛合金的激光增材制造
        1.3.1 钛及钛合金
        1.3.2 钛合金的激光增材制造的研究与运用
    1.4 钛合金设计方法
    1.5 本文研究背景和主要内容
        1.5.1 本文研究背景
        1.5.2 本文研究内容
2.实验材料与方法
    2.1 成分设计
    2.2 实验材料
    2.3 激光增材制造实验
    2.4 显微组织分析
        2.4.1 X射线衍射（XRD）
        2.4.2 扫描电镜（SEM）
        2.4.3 电子探针（EPMA）
    2.5 成形性能
        2.5.1 单道沉积层的宽度和高度
        2.5.2 表面粗糙度
    2.6 力学性能
        2.6.1 硬度实验
        2.6.2 压缩实验
        2.6.3 摩擦磨损实验
    2.7 电化学腐蚀测试
3.激光增材制造Ti-Zr-V合金的微观组织
    3.1 激光增材制造Ti-Zr-V合金的物相分析
    3.2 激光增材制造Ti-Zr-V合金的显微组织
    3.3 激光增材制造Ti-Zr-V合金的EPMA分析
    3.4 本章小结
4.激光增材制造Ti-Zr-V合金的性能
    4.1 激光增材制造Ti-Zr-V合金的宏观特征
    4.2 Ti-Zr-V合金的显微硬度
    4.3 Ti-Zr-V合金的压缩性能
    4.4 Ti-Zr-V合金的摩擦磨损性能
    4.5 Ti-Zr-V合金的耐蚀性
    4.6 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]送粉式激光增材制造TC4钛合金熔覆层组织及电化学腐蚀行为的研究[J]. 冯晓甜,顾宏,周圣丰,雷剑波.  中国激光. 2019(03)
[2]激光增材制造Ti60A钛合金的氧化行为[J]. 刘金,王薇茜,程序,汤海波.  中国激光. 2018(07)
[3]高性能钛合金激光增材制造技术的研究进展[J]. 梁朝阳,张安峰,梁少端,王潭,严深平,张连重,李青宇.  应用激光. 2017(03)
[4]基于固溶体短程序结构的团簇式合金成分设计方法[J]. 姜贝贝,王清,董闯.  物理学报. 2017(02)
[5]激光增材制造TC11钛合金的耐蚀性研究[J]. 何博文,冉先喆,田象军,王华明.  中国激光. 2016(04)
[6]应用于航空领域的金属高性能增材制造技术[J]. 林鑫,黄卫东.  中国材料进展. 2015(09)
[7]激光增材制造技术在航空航天领域的应用与发展[J]. 田宗军,顾冬冬,沈理达,谢德巧,王东生.  航空制造技术. 2015(11)
[8]高性能大型金属构件激光增材制造:若干材料基础问题[J]. 王华明.  航空学报. 2014(10)
[9]选区激光熔化成型金属零件上表面粗糙度的研究[J]. 刘睿诚,杨永强,王迪.  激光技术. 2013(04)
[10]合金相的“团簇+连接原子”模型与成分设计[J]. 董闯,羌建兵,袁亮,王清,王英敏.  中国有色金属学报. 2011(10)



本文编号：2922409