选区激光熔化制备Inconel718合金热处理组织性能及其强化研究
发布时间：2020-12-19 23:17
Inconel718镍基合金由于具有易于加工、有良好的力学性能及高温蠕变、高温抗氧化性能等优点而在航空发动机的热端部件获得了广泛的应用。虽然其具有许多突出的优点,但是Inconel718镍基合金构件的传统制造工艺复杂且生产周期长,复杂锻件成型困难等问题,都限制其进行高质量的精密加工及造型设计。选区激光熔化（Selective Laser Melting,SLM）作为一种新型的增材制造技术,具有工艺灵活、可成型复杂结构件及材料制备与零件成型一体化的优点,更加满足于航空发动机热端部件的设计需求。本文选用Inconel718镍基合金作为研究对象,通过选区激光熔化（SLM）的制备方式制备试样,并进行热处理及其X-Y面激光冲击强化处理试样。对热处理前后及激光冲击强化前后的试样进行金相、SEM、EDS、XRD、硬度、残余应力等实验分析,探讨热处理及激光冲击强化前后材料的微观组织结构特征、硬度及残余应力分布等问题。研究结果表明:Inconel718镍基合金X-Y面存在明显的焊道结构,合金表面存在严重的不均匀性,分布着大量的柱状晶和细小的枝晶。Inconel718镍基合金经直接双级时效后,柱状晶和细小...
【文章来源】：山东建筑大学山东省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
选区激光熔化技术（SLM）原理图
山东建筑大学硕士学位论文9第2章实验材料、设备及实验方法2.1实验材料本次实验采用激光选区熔化（SLM）增材制造Inconel718镍基合金，基本尺寸为20×20×180cm，如图2.1所示，增材制造时所用粉末材料为Inconel718球形粉末，其成分如表2.1所示；激光功率为350W，选区熔化时采用氩气为保护气体。图2.2为该合金的制备方向示意图：X-Y面为合金的单层粉末堆积面，Z-Y面为粉末堆积方向的剖面。本文将对合金的X-Y面及Z-Y面分别进行组织与性能的实验与分析。表2.1选区激光熔化制备Inconel718镍基合金成分表（质量分数，%）元素AlTiCrFeNiNbMo成分（%）0.410.8418.1118.3049.425.483.05图2.1SLM制备Inconel718镍基合金图2.2SLM扫描路径及建造方向示意图ScanningdirectionBuildingdirection
山东建筑大学硕士学位论文9第2章实验材料、设备及实验方法2.1实验材料本次实验采用激光选区熔化（SLM）增材制造Inconel718镍基合金，基本尺寸为20×20×180cm，如图2.1所示，增材制造时所用粉末材料为Inconel718球形粉末，其成分如表2.1所示；激光功率为350W，选区熔化时采用氩气为保护气体。图2.2为该合金的制备方向示意图：X-Y面为合金的单层粉末堆积面，Z-Y面为粉末堆积方向的剖面。本文将对合金的X-Y面及Z-Y面分别进行组织与性能的实验与分析。表2.1选区激光熔化制备Inconel718镍基合金成分表（质量分数，%）元素AlTiCrFeNiNbMo成分（%）0.410.8418.1118.3049.425.483.05图2.1SLM制备Inconel718镍基合金图2.2SLM扫描路径及建造方向示意图ScanningdirectionBuildingdirection
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光冲击强化对TC17钛合金微观组织及拉伸性能的影响[J]. 孙汝剑,李刘合,朱颖,彭鹏,张利新,于文花,郭伟. 稀有金属材料与工程. 2019(02)
[2]线性摩擦焊IN718接头微观组织与织构演变[J]. 马铁军,肖遥,李文亚,杨夏炜. 焊接学报. 2016(11)
[3]3D打印材料应用和研究现状[J]. 王延庆,沈竞兴,吴海全. 航空材料学报. 2016(04)
[4]固溶时效对Inconel718合金组织和力学性能的影响[J]. 刘永飞,刘宏亮,赵献益,张益. 机械工程材料. 2016(03)
[5]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)
[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]热处理态激光立体成形Inconel 718高温合金的组织及力学性能[J]. 宋衎,喻凯,林鑫,陈静,杨海欧,黄卫东. 金属学报. 2015(08)
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[9]焊接/连接与增材制造(3D打印)[J]. 关桥. 焊接. 2014(05)
[10]金属材料激光增材制造技术及在航空发动机上的应用[J]. 刘业胜,韩品连,胡寿丰,柴象海,曹源. 航空制造技术. 2014(10)
博士论文
[1]选择性激光熔化快速成形关键技术研究[D]. 章文献.华中科技大学 2008
硕士论文
[1]激光冲击强化对GH4169加工表面完整性和疲劳寿命的影响[D]. 吕沃耘.山东大学 2019
[2]SLM成形Inconel718合金显微组织和高温力学性能的研究[D]. 冯喆.北京工业大学 2018
[3]热处理对选区激光熔化成形Inconel718合金的组织和性能的影响[D]. 牛雯.北京工业大学 2016
[4]激光增材制造（3D打印）制备生物医用多孔金属工艺及组织性能研究[D]. 李洋.苏州大学 2015
[5]GH4169G合金显微组织和力学性能研究[D]. 朱丽娜.沈阳理工大学 2011
[6]δ和γ"相的第一性原理研究及冷轧Inconel718合金的再结晶行为[D]. 戴松波.燕山大学 2010
[7]激光冲击强化处理AZ31B镁合金抗应力腐蚀性能研究[D]. 尤建.江苏大学 2010
本文编号：2926747
【文章来源】：山东建筑大学山东省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
选区激光熔化技术（SLM）原理图
山东建筑大学硕士学位论文9第2章实验材料、设备及实验方法2.1实验材料本次实验采用激光选区熔化（SLM）增材制造Inconel718镍基合金，基本尺寸为20×20×180cm，如图2.1所示，增材制造时所用粉末材料为Inconel718球形粉末，其成分如表2.1所示；激光功率为350W，选区熔化时采用氩气为保护气体。图2.2为该合金的制备方向示意图：X-Y面为合金的单层粉末堆积面，Z-Y面为粉末堆积方向的剖面。本文将对合金的X-Y面及Z-Y面分别进行组织与性能的实验与分析。表2.1选区激光熔化制备Inconel718镍基合金成分表（质量分数，%）元素AlTiCrFeNiNbMo成分（%）0.410.8418.1118.3049.425.483.05图2.1SLM制备Inconel718镍基合金图2.2SLM扫描路径及建造方向示意图ScanningdirectionBuildingdirection
山东建筑大学硕士学位论文9第2章实验材料、设备及实验方法2.1实验材料本次实验采用激光选区熔化（SLM）增材制造Inconel718镍基合金，基本尺寸为20×20×180cm，如图2.1所示，增材制造时所用粉末材料为Inconel718球形粉末，其成分如表2.1所示；激光功率为350W，选区熔化时采用氩气为保护气体。图2.2为该合金的制备方向示意图：X-Y面为合金的单层粉末堆积面，Z-Y面为粉末堆积方向的剖面。本文将对合金的X-Y面及Z-Y面分别进行组织与性能的实验与分析。表2.1选区激光熔化制备Inconel718镍基合金成分表（质量分数，%）元素AlTiCrFeNiNbMo成分（%）0.410.8418.1118.3049.425.483.05图2.1SLM制备Inconel718镍基合金图2.2SLM扫描路径及建造方向示意图ScanningdirectionBuildingdirection
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光冲击强化对TC17钛合金微观组织及拉伸性能的影响[J]. 孙汝剑,李刘合,朱颖,彭鹏,张利新,于文花,郭伟. 稀有金属材料与工程. 2019(02)
[2]线性摩擦焊IN718接头微观组织与织构演变[J]. 马铁军,肖遥,李文亚,杨夏炜. 焊接学报. 2016(11)
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[4]固溶时效对Inconel718合金组织和力学性能的影响[J]. 刘永飞,刘宏亮,赵献益,张益. 机械工程材料. 2016(03)
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[7]热处理态激光立体成形Inconel 718高温合金的组织及力学性能[J]. 宋衎,喻凯,林鑫,陈静,杨海欧,黄卫东. 金属学报. 2015(08)
[8]钛合金增材制造技术研究现状及展望[J]. 邓贤辉,杨治军. 材料开发与应用. 2014(05)
[9]焊接/连接与增材制造(3D打印)[J]. 关桥. 焊接. 2014(05)
[10]金属材料激光增材制造技术及在航空发动机上的应用[J]. 刘业胜,韩品连,胡寿丰,柴象海,曹源. 航空制造技术. 2014(10)
博士论文
[1]选择性激光熔化快速成形关键技术研究[D]. 章文献.华中科技大学 2008
硕士论文
[1]激光冲击强化对GH4169加工表面完整性和疲劳寿命的影响[D]. 吕沃耘.山东大学 2019
[2]SLM成形Inconel718合金显微组织和高温力学性能的研究[D]. 冯喆.北京工业大学 2018
[3]热处理对选区激光熔化成形Inconel718合金的组织和性能的影响[D]. 牛雯.北京工业大学 2016
[4]激光增材制造（3D打印）制备生物医用多孔金属工艺及组织性能研究[D]. 李洋.苏州大学 2015
[5]GH4169G合金显微组织和力学性能研究[D]. 朱丽娜.沈阳理工大学 2011
[6]δ和γ"相的第一性原理研究及冷轧Inconel718合金的再结晶行为[D]. 戴松波.燕山大学 2010
[7]激光冲击强化处理AZ31B镁合金抗应力腐蚀性能研究[D]. 尤建.江苏大学 2010
本文编号：2926747
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