激光选区熔化成形ZK61镁合金工艺及组织性能研究

发布时间：2021-02-20 00:45

　　镁及镁合金由于比强度高,密度和模量与人体自然骨非常接近,摄入人体后可通过新陈代谢自然降解等优势,比传统金属材料更加适合作为骨植入材料。激光选区熔化（Selective Laser Melting,SLM）是一种以高能激光束为热源,通过选择区域层层熔化微细金属粉末成形近全致密复杂零部件的增材制造技术。SLM工艺成形精度高、周期短,特别适合个性化定制医用人工骨骼植入体。目前,针对SLM成形不锈钢、钛及其合金、钴铬合金等生物医学金属的研究较多,涉及镁及其合金的SLM成形研究较少。为此,本文以纯镁和以Mg、Zn、Zr为组分的ZK61镁合金为原材料探索其SLM成形的工艺条件,并详细研究了SLM试样的物相组织和力学性能。主要研究工作和结论总结如下:（1）研究了SLM成形纯镁和ZK61镁合金的工艺条件和激光参数。纯镁的SLM成形工艺窗口为:激光功率80 W-140 W,扫描速度100 mm/s-500 mm/s,填充间距70μm,分层厚度40μm,在该窗口下,纯镁单层熔覆形貌良好,搭接连续平滑且无微裂纹出现。SLM成形ZK61镁合金时须采用成分相近的镁合金基板,由于激光熔化的金属液与基板良好润湿,界... 

【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】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 医用植入材料的发展
    1.3 激光选区熔化技术研究现状
    1.4 课题的来源
    1.5 研究目的、意义及研究内容
2 实验材料、设备与方法
    2.1 引言
    2.2 实验材料
    2.3 成形设备
    2.4 技术路线
    2.5 表征方法
3 SLM成形ZK61 镁合金的工艺研究
    3.1 引言
    3.2纯镁粉末的单层实验
    3.3 基板材质对ZK61 成形性的影响
    3.4 预热温度对ZK61 成形质量的影响
    3.5 激光参数对ZK61 成形质量的影响
    3.6 本章小结
4 SLM成形ZK61 镁合金的组织性能研究
    4.1 物相组织
    4.2 显微硬度
    4.3 压缩性能
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 全文总结
    5.2 研究展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士期间申请的专利



本文编号：3041955