W基納米復(fù)合材料機(jī)械合金化制備及選區(qū)激光熔化成形.pdf

1、本研究利用高能機(jī)械合金化(MA)以及選區(qū)激光熔化(SLM)技術(shù)分別對(duì)微米級(jí)的 W、TiC混合粉末和W、Ni、石墨混合粉末進(jìn)行成形加工。研究了球磨時(shí)間對(duì)復(fù)合粉末物相、顯微組織特性、粉末形貌及其顆粒尺寸分布和化學(xué)成分組成的影響;另一方面,研究了激光掃描速率(ν)和相對(duì)應(yīng)的激光線能量密度(η)對(duì)SLM成形試件表面形貌、致密度、物相及顯微組織演變、顯微硬度和摩擦磨損性能的影響。主要的研究結(jié)論如下所述:
　　利用MA工藝分別對(duì)微米級(jí)的W、T

2、iC混合粉末和W、Ni、石墨混合粉末進(jìn)行球磨,制備TiC/W納米復(fù)合粉末和原位納米WC增強(qiáng)W-Ni高比重合金復(fù)合粉末。在MA球磨10-35 h過程中,由于碎化機(jī)制占主導(dǎo)作用,復(fù)合粉末發(fā)生了細(xì)化,W晶粒尺寸減小;而當(dāng)球磨時(shí)間超過35 h,由于冷焊機(jī)制逐漸占主導(dǎo)作用,粉末顆粒發(fā)生團(tuán)簇和團(tuán)聚,平均顆粒尺寸增加,W晶粒尺寸稍微增加。球磨35 h是復(fù)合粉末顯微結(jié)構(gòu)演變和機(jī)械擴(kuò)散傳遞的臨界點(diǎn),最終制備了納米陶瓷顆粒在基體內(nèi)均勻分布的納米復(fù)合粉末。<

3、br>　　利用SLM技術(shù)對(duì)TiC/W納米復(fù)合粉末進(jìn)行成形,制備了固溶W基復(fù)合材料。當(dāng)η較低時(shí), SLM成形試件致密性差、表面凝固軌跡不規(guī)則,存在明顯殘余孔隙;當(dāng)η較高時(shí),由于熱應(yīng)力影響形成了顯微裂紋,并使相鄰凝固軌跡結(jié)合性差;有趣的,在適宜的η=2.1 kJ/m條件下,SLM成形試件表面相鄰凝固軌跡結(jié)合良好,表面平滑,掃描軌跡連續(xù);試件致密度達(dá)到理論密度的94.7％,形成了平均晶粒直徑0.73μm的柱狀晶組織。
　　利用SLM技術(shù)