研究目的
研究加工参数对激光直接沉积制备的85W-15Ni合金显微组织和拉伸性能的影响。
研究成果
研究表明,在一定范围内提高激光能量密度可改善85W-15Ni样品的相对密度和拉伸性能。但超过该临界点后,过高的激光能量密度会导致更多W-W晶界形成,从而损害拉伸性能?;竦米罴牙煨阅艿淖钣偶す饽芰棵芏任?95 J/mm3。
研究不足
该研究聚焦于激光功率和扫描速度对LDD法制备的85W-15Ni材料微观组织与拉伸性能的影响。研究未探讨其他工艺参数的影响,也未涉及该工艺在工业应用中的可扩展性。
1:实验设计与方法选择
采用激光直接沉积(LDD)技术,通过不同工艺参数(激光功率和扫描速度)制备板状85W-15Ni部件,研究这些参数及其对应的激光能量密度对显微组织特征、相组成和拉伸性能的影响。
2:样品选择与数据来源
使用氢还原不规则形状钨粉(粒径45-100μm)和气雾化近球形镍粉(粒径45-100μm),按15wt.%质量比混合后,在60°C真空烘箱中干燥4小时。
3:实验设备与材料清单
安川DX200六轴机器人、YLR-1000 IPG光纤激光器(λ=1070nm,最大输出功率1000W)、水冷系统、自动送粉系统、蔡司Axiovert 40 MAT光学显微镜、配备能谱仪(EDS)的Quanta 250F扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM, Tecnai G2 20 LaB6)、布鲁克D8 Advance X射线衍射仪(XRD)、UTM4000拉伸试验机。
4:实验流程与操作步骤
混合粉末以14g/min速率同轴送入激光焦点,氩气保护流量9L/min。通过激光头往复运动逐层制备板状部件。试样截面经切割、机械研磨后,用10%草酸溶液在20V/1A条件下电解腐蚀8-10秒。
5:数据分析方法
采用光学显微镜和SEM观察显微组织和断口形貌,XRD分析物相组成,阿基米德排水法测量密度,UTM4000拉伸试验机以0.5mm/min速率进行拉伸测试。
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Quanta 250F scanning electron microscope
Quanta 250F
FEI
Equipped with energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) for detailed microstructural analysis and elemental composition.
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Tecnai G2 20 LaB6 transmission electron microscope
Tecnai G2 20 LaB6
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Used for further investigation of the microstructure of dendrite area.
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Bruker-AXS D8 Advance X-Ray Diffraction
D8 Advance
Bruker-AXS
Identifies the phase composition of samples.
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YLR-1000 IPG fiber laser
YLR-1000
IPG
Provides the high-energy laser beam required for melting and sintering the powder materials.
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Zeiss Axiovert 40 MAT optical microscope
Axiovert 40 MAT
Zeiss
Used to evaluate the microstructure of the specimens.
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YASKAWA DX200 6-axis robot
DX200
YASKAWA
Used for precise movement and positioning during the laser direct deposition process.
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UTM4000 stretch tester
UTM4000
Carries out tensile tests on the specimens.
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