电子束选区熔化制备纯钼块体的组织与性能
2021-01-13李会霞朱纪磊谭彦妮刘彬陈睿赵培弋阳
李会霞,朱纪磊,谭彦妮,刘彬,陈睿,赵培,弋阳
电子束选区熔化制备纯钼块体的组织与性能
李会霞1,朱纪磊1,谭彦妮2,刘彬2,陈睿1,赵培1,弋阳1
(1. 西安赛隆金属材料有限责任公司,西安 710018;2. 中南大学 粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083)
采用电子束选区熔化技术制备纯钼块体,采用化学分析法、金相显微镜、分析天平及显微硬度计对纯钼块体的杂质元素含量、显微组织、密度和显微硬度进行测试。结果表明:采用电子束选区熔化成形技术制备的纯钼块体中C、O、N和H等杂质元素增量小于0.001%。一次熔化成形的纯钼块体显微组织中,沿沉积方向呈粗大柱状晶,并且沿晶界存在少量微裂纹。而通过二次熔化工艺,可以细化晶粒,抑制微裂纹生长。较优的电子束二次选区熔化成形工艺为:一次熔化电流12 mA、熔化速度0.6 m/s;二次熔化电流12 mA,熔化速度0.89 m/s。该工艺下成形的纯钼块体致密度达99%以上(密度(10.15±0.13) g/cm3),硬度(HV0.2)在185~200之间,无明显各向 异性。
钼;电子束选区熔化;二次熔化;显微组织;致密度;显微硬度
电子束选区熔化成形技术(selective electron beam melting, SEBM)是上世纪九十年代中期由瑞典Arcam公司发展起来的一种以电子束为能量源的粉末床熔融增材制造技术,该技术具有能量利用率高、成形效率高、成形过程真空洁净和成形应力低等特点,非常适合于难熔、脆性材料及复杂构件的加工成形[1−2]。目前该技术已广泛应用于钛合金、钨、铌、钽、钛铝金属间化合物[3−8]和镍基高温合金[8]等金属材料的成形。其中,采用该技术制备的钛合金椎间融合器、髋臼杯等骨科植入物已获得医疗许可认证并获得广泛市场应用,制备的钛铝合金低压涡轮叶片也已经在GEnx、GE90和GE9X等航空发动机上进行了测试[2]。……
