激光功率对SLM 制备非晶合金成形及晶化的影响
2021-07-13孟玲陈星杜开平
热喷涂技术 2021年1期
孟玲 ,陈星,杜开平
(1.矿冶科技集团有限公司,北京100160;2.北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心,北京 102206;3.特种涂层材料与技术北京市重点实验室,北京 102206)
0 引言
非晶合金因其长程无序、短程有序的原子排列方式,具有高强度、高硬度、软磁性、耐腐蚀等优异性能,可广泛应用于汽车、矿山、航空航天等领域[1,2]。但受工艺本身限制,传统制备方法—铜模冷铸法存在一个“大尺寸限制”,目前采用该技术制备的非晶合金的最大直径为80mm[3]。尺寸问题严重制约了块体非晶合金的工业化应用。激光增材制造技术的出现有望突破尺寸限制,为制备非晶合金提供了新思路。
激光增材制造技术具有极高的升温和冷却速率,满足了非晶合金的产生条件,该技术是一种自下而上的快速成形技术,能够直接制造具有复杂形状的零部件[4]。按送粉方式的不同,激光增材制造技术可分为同步送粉的激光立体成形技术(LENS)和预置粉末法的选择性激光熔融成型技术(SLM)。相比LENS,SLM 将送粉装置及激光系统独立设计,避免了因送粉效率不足而对激光扫描速率的限制,同时对粉层厚度控制更精确,成形精度更高,因此更适合制备非晶零部件。但激光增材制造技术具有复杂热循环历史,成形时热影响区(HAZ)易发生晶化,导致合金整体性能下降[5]。
本研究采用SLM 技术,选用不同激光功率制备Zr50Ti5Cu27Ni10Al8(以下简称为 Zr50)非晶合金,对非晶合金的组织形貌进行分析,研究激光功率对SLM 制备非晶合金成形及晶化的影响。……
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