激光选区熔化成形TiVCrHfNb高熵合金微观组织与力学性能研究
发布时间：2021-01-19 04:15
高熵合金作为一类新型结构材料,在过去十年中引起了研究者的极大关注。基于TiVCrHfNb高熵合金优良的综合力学性能,本文将其选为基体材料。然而,传统加工方法很难直接成形具有复杂结构TiVCrHfNb高熵合金零件。激光选区熔化（Selective Laser Melting,SLM）作为一种新兴的增材制造技术,使用高度聚焦的激光作为热源束有选择性地分层熔化金属粉末,并直接根据三维CAD模型整体成形具有复杂结构的金属零件,在成形复杂高熵合金零件方面具有较大潜力。但是,在TiVCrHfNb高熵合金SLM成形过程中,由于快速熔化和急速冷却引起的巨大温度梯度与残余应力,最终导致SLM成形的TiVCrHfNb高熵合金产生微裂纹。为此,本文通过在TiVCrHfNb高熵合金基体中添加纳米硼（nano-B）可有效的减小微裂纹并细化晶粒,从而提高SLM成形TiVCrHfNb金属零件的力学性能。主要研究了不同nano-B含量对SLM成形TiVCrHfNb高熵合金的微观组织与力学性能的演变规律。具体的研究内容和结果如下:（1）优化了SLM成形TiVCrHfNb高熵合金的工艺参数,研究了在不同nano-B含量下...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纯Ni和含Ni多组元合金的XRD图谱
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文43]、新加坡南洋理工大学[44]、比利时鲁汶大学等[45]。国内主要有华中科技大学、华南理工大学、西北工业大学、西安交通大学、中国地质大学(武汉)等。这些单位在模具、生物植入体、微制造及超轻结构件等方面开展了应用研究[46]。目前 SLM 技术已经应用于航空航天、汽车、家电、模具、工业设计、珠宝首饰、医学生物等领域。如图 1-2 所示为国内外利用 SLM 成形技术制造的金属零件。
图 1-4 SLM 成形的轻量化结构Fig.1-4 SLM formed lightweight structure于私人定制艺生产制造金属零件严重依赖于模具，往往一套模具会生产出件，这极大的限制了人们个性化的发挥。而且像牙齿、骨骼这些模制造，因为每位患者所需的大小形状都不相似。为每位患者来了极大的经济成本，使患者的治愈周期大大加长，延长了患属的经济负担。在 SLM 技术的帮助下，相关人员只需扫描牙齿与原生牙齿几乎一模一样的符合患者需求的牙齿。此外可以利工艺品的制造，如个性化首饰。设计者只需要说出自己的想法与据要求绘制出图像即可完成制造，这可以极大的满足现代人的个性化装饰如图 1-5 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高熵合金的研究进展及发展趋势[J]. 周航,杨少锋,杨亚楠,严星,杨威,田华东. 热加工工艺. 2018(18)
[2]AlxCoCrFeNi2Tiy高熵合金高温氧化行为的研究[J]. 毛炜乾,刘贵仲,郭景杰,谢红波,郝聪敏. 稀有金属与硬质合金. 2015(05)
[3]AlxCoCrFeNiCu2高熵合金的组织结构及力学性能[J]. 丁婷婷,张伟强,付华萌. 功能材料. 2015(S1)
[4]粉末冶金制备AlCrMnMoNiZr(B0.1)合金的组织与性能[J]. 赵瑞锋,李红菊,任波,陈海军,王新莉,李刚,刘忠侠. 特种铸造及有色合金. 2013(03)
[5]激光熔覆FeCoNiCrAl2Si高熵合金涂层[J]. 张晖,潘冶,何宜柱. 金属学报. 2011(08)
[6]Cr对Al-Cr-Cu-Fe-Ni高熵合金组织与硬度的影响[J]. 李安敏,张喜燕. 有色金属. 2009(04)
博士论文
[1]AlCoCrFeNi系高熵合金抗辐照和抗氧化行为研究[D]. 夏松钦.北京科技大学 2018
[2]激光选区熔化成形钛铝合金微观组织与性能演变规律研究[D]. 李伟.华中科技大学 2017
[3]CoFeNiV（Mo,Nb）高熵合金的组织演变及力学性能研究[D]. 蒋丽.大连理工大学 2016
[4]Mo-Nb-Hf-Zr-Ti难熔高熵合金组织与力学性能[D]. 郭娜娜.哈尔滨工业大学 2016
[5]医用合金粉末激光选区熔化成形工艺与性能研究[D]. 张升.华中科技大学 2014
[6]聚合物及其复合粉末的制备与选择性激光烧结成形研究[D]. 闫春泽.华中科技大学 2009
本文编号：2986320
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纯Ni和含Ni多组元合金的XRD图谱
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文43]、新加坡南洋理工大学[44]、比利时鲁汶大学等[45]。国内主要有华中科技大学、华南理工大学、西北工业大学、西安交通大学、中国地质大学(武汉)等。这些单位在模具、生物植入体、微制造及超轻结构件等方面开展了应用研究[46]。目前 SLM 技术已经应用于航空航天、汽车、家电、模具、工业设计、珠宝首饰、医学生物等领域。如图 1-2 所示为国内外利用 SLM 成形技术制造的金属零件。
图 1-4 SLM 成形的轻量化结构Fig.1-4 SLM formed lightweight structure于私人定制艺生产制造金属零件严重依赖于模具，往往一套模具会生产出件，这极大的限制了人们个性化的发挥。而且像牙齿、骨骼这些模制造，因为每位患者所需的大小形状都不相似。为每位患者来了极大的经济成本，使患者的治愈周期大大加长，延长了患属的经济负担。在 SLM 技术的帮助下，相关人员只需扫描牙齿与原生牙齿几乎一模一样的符合患者需求的牙齿。此外可以利工艺品的制造，如个性化首饰。设计者只需要说出自己的想法与据要求绘制出图像即可完成制造，这可以极大的满足现代人的个性化装饰如图 1-5 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高熵合金的研究进展及发展趋势[J]. 周航,杨少锋,杨亚楠,严星,杨威,田华东. 热加工工艺. 2018(18)
[2]AlxCoCrFeNi2Tiy高熵合金高温氧化行为的研究[J]. 毛炜乾,刘贵仲,郭景杰,谢红波,郝聪敏. 稀有金属与硬质合金. 2015(05)
[3]AlxCoCrFeNiCu2高熵合金的组织结构及力学性能[J]. 丁婷婷,张伟强,付华萌. 功能材料. 2015(S1)
[4]粉末冶金制备AlCrMnMoNiZr(B0.1)合金的组织与性能[J]. 赵瑞锋,李红菊,任波,陈海军,王新莉,李刚,刘忠侠. 特种铸造及有色合金. 2013(03)
[5]激光熔覆FeCoNiCrAl2Si高熵合金涂层[J]. 张晖,潘冶,何宜柱. 金属学报. 2011(08)
[6]Cr对Al-Cr-Cu-Fe-Ni高熵合金组织与硬度的影响[J]. 李安敏,张喜燕. 有色金属. 2009(04)
博士论文
[1]AlCoCrFeNi系高熵合金抗辐照和抗氧化行为研究[D]. 夏松钦.北京科技大学 2018
[2]激光选区熔化成形钛铝合金微观组织与性能演变规律研究[D]. 李伟.华中科技大学 2017
[3]CoFeNiV（Mo,Nb）高熵合金的组织演变及力学性能研究[D]. 蒋丽.大连理工大学 2016
[4]Mo-Nb-Hf-Zr-Ti难熔高熵合金组织与力学性能[D]. 郭娜娜.哈尔滨工业大学 2016
[5]医用合金粉末激光选区熔化成形工艺与性能研究[D]. 张升.华中科技大学 2014
[6]聚合物及其复合粉末的制备与选择性激光烧结成形研究[D]. 闫春泽.华中科技大学 2009
本文编号：2986320
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