纳米TiB 2 颗粒对激光选区熔化成形2024铝合金显微组织与力学性能的影响

发布时间：2023-05-11 04:53

　　目前激光选区熔化(SLM)成形铝合金的研究主要集中于AlSi10Mg、AlSi12等材料,而对于2024铝合金等高强铝合金,由于合金元素多,凝固区间大,在成形过程中易出现周期性热裂纹、气孔及粗大柱状晶等问题,而引入少量的纳米陶瓷颗粒对改善这些现象有良好效果。因此,本文采用低能球磨法制备TiB₂/2024铝合金复合粉末,根据致密度、表面粗糙度、显微组织、力学性能等指标,确定了最佳的纳米TiB₂添加量,并优化了其激光选区熔化成形工艺参数,初步探究了热处理工艺。旨在为SLM成形出高致密、高性能的2024铝合金零件提供技术参考。制备TiB₂/2024铝合金复合粉末的最佳球磨参数为125 r/min-3 h,经球磨后纳米TiB₂颗粒均匀附着于微米2024铝合金粉体表面,无明显团聚现象,且复合粉末的球形度较好。TiB₂颗粒的添加不仅可以细化晶粒,还可以改变温度梯度主导的晶粒生长模式,随着纳米TiB₂颗粒含量的增多,等轴晶比例增大,显著削弱<001>择优取向...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 激光选区熔化技术概述
    1.2 2024铝合金简介
    1.3 激光选区熔化高强铝合金的研究现状
        1.3.1 工艺参数调控
        1.3.2 添加合金元素或超细异质颗粒
        1.3.3 热处理工艺探究
    1.4 激光选区熔化成形高强铝合金存在的问题
    1.5 本文研究思路和主要内容
    1.6 本课题研究来源
第二章 实验方法及研究过程
    2.1 技术路线
    2.2 实验材料
    2.3 实验方法及设备
        2.3.1 组合雾化制粉工艺
        2.3.2 低能球磨工艺
        2.3.3 激光选区熔化
        2.3.4 热处理
    2.4 材料测试方法及其设备
        2.4.1 粉末粒度分析
        2.4.2 致密度测试
        2.4.3 表面粗糙度测试
        2.4.4 X射线衍射
        2.4.5 光学显微镜
        2.4.6 扫描电子显微镜
        2.4.7 背散射电子衍射
        2.4.8 透射电子显微镜
        2.4.9 显微硬度测试
        2.4.10 静态拉伸性能测试
第三章 纳米TiB₂ 添加量对SLM成形2024 铝合金组织及性能的影响
    3.1 引言
    3.2 实验参数
    3.3 TiB₂/2024 铝合金复合粉末的制备
    3.4 TiB₂ 添加量对SLM成形2024 铝合金致密度及表面质量的影响
        3.4.1 致密度分析
        3.4.2 表面形貌及粗糙度分析
    3.5 TiB₂ 添加量对SLM成形2024 铝合金显微组织的影响
        3.5.1 显微组织及物相分析
        3.5.2 晶粒形貌及取向分析
    3.6 TiB₂ 添加量对SLM成形2024 铝合金力学性能的影响
    3.7 本章小结
第四章 含1wt.%纳米TiB₂的2024 铝合金的SLM参数优化
    4.1 引言
    4.2 实验参数
    4.3 工艺参数对SLM成形含1wt.%TiB₂的2024 铝合金致密度及表面质量的影响
        4.3.1 致密度分析
        4.3.2 表面形貌及粗糙度分析
    4.4 工艺参数对SLM成形含1wt.%TiB₂的2024 铝合金显微组织的影响
        4.4.1 显微组织及物相分析
        4.4.2 晶粒形貌及取向分析
    4.5 工艺参数对SLM成形含1wt.%TiB₂的2024 铝合金力学性能的影响
        4.5.1 显微硬度
        4.5.2 拉伸性能
    4.6 本章小结
第五章 SLM成形含1wt.%TiB₂的2024 铝合金的热处理
    5.1 引言
    5.2 实验参数
    5.3 热处理工艺的确定
        5.3.1 固溶温度的确定
        5.3.2 固溶时间的确定
        5.3.3 时效工艺的确定
    5.4 热处理后的显微组织及物相
    5.5 本章小结
全文结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件



本文编号：3814199