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3D新聞

3D打印技術(shù)生產(chǎn)鉬合金(一)

星之球科技 來源:新浪網(wǎng)2022-02-25 我要評(píng)論(0 )   

為了解決鉬合金現(xiàn)有制造工藝的不足,即工藝比較復(fù)雜、生產(chǎn)成本較高和需要專門的模具等,研究者找出了一種新的制備鉬合金工件的工藝——3D打印技術(shù)?!   ?D打印技術(shù)...

為了解決鉬合金現(xiàn)有制造工藝的不足,即工藝比較復(fù)雜、生產(chǎn)成本較高和需要專門的模具等,研究者找出了一種新的制備鉬合金工件的工藝——3D打印技術(shù)。

  


  3D打印技術(shù)又稱為增材制造技術(shù),是一種通過在三維空間中增加材料制備工件的技術(shù),基于CAD/CAM,選用一定標(biāo)準(zhǔn)的粉末,在熱源的作用下構(gòu)造工件。一般來說,鉬合金增材制造工藝有激光工藝和電子束工藝。

  就激光增材工藝來說,其是集精確成形和高性能成形為一體的制造技術(shù),包括激光工程化凈成形(LENS)和選區(qū)激光增材制造(SLM)技術(shù)。目前,對(duì)于激光增材制造研究較多的工藝參數(shù)包括激光功率、掃描速度、掃描間距以及掃描策略等,現(xiàn)在對(duì)純鉬等難熔金屬的激光增材制造研究主要集中在兩個(gè)方面,即孔隙抑制和裂紋抑制。

  

研究表明:對(duì)于純鉬的SLM,200W的激光功率過低,導(dǎo)致制備樣品孔隙率高;即使通過減小層厚、艙口距離和掃描速度來增加體積能量密度,也會(huì)出現(xiàn)這種情況。使用400W激光機(jī)可以顯著降低孔隙率。此外,難熔金屬的SLM通常由于其高韌脆轉(zhuǎn)變溫度而導(dǎo)致沿晶開裂。

  研究表明:選區(qū)激光制造成形鉬鈷(Mo-5Co)合金的硬度、抗壓縮強(qiáng)度優(yōu)于選區(qū)激光制造成型純鉬,也比熱壓燒結(jié)制備的純鉬性能更優(yōu);在400℃摩擦磨損試驗(yàn)中摩擦系數(shù)可達(dá)0.1,耐磨性能很高;制備所得的鉬合金在700℃顯現(xiàn)出較為優(yōu)良的高溫抗氧化性能。通過在純鉬中添加0.45%C,減少了SLM成形過程中氧化物的生成,凝固模式由平面生長(zhǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鶢钌L(zhǎng),最終組織為α-Mo周圍包圍網(wǎng)狀碳化二鉬,致密度提高1.9%,硬度提高65%,抗彎曲強(qiáng)度提高340%,添加碳元素合金化起到了改善成形過程,提升制件性能的作用。

  研究表明:選擇的激光功率不同,成形鉬合金試樣的致密度差異會(huì)很大;激光功率較高時(shí)會(huì)產(chǎn)生柱狀晶,且組織會(huì)趨于均細(xì)化,激光功率較低時(shí)由于致密度較低、組織粗大等原因硬度也較低,較高的激光功率成形后的試樣由于組織均勻、致密度高等原因抗氧化性能也較好。


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