研究目的
研究选择性激光熔化制备的W-3Ta样品的工艺、微观结构及显微硬度,以克服钨合金因高熔点导致的加工难题。
研究成果
该研究通过选择性激光熔化(SLM)成功制备了高钨含量的难熔W-3Ta合金样品,在最佳体积能量密度(VED)下实现了95.79%的最高相对密度。W-3Ta合金呈现光滑表面形貌、W-Ta置换固溶体相,且显微硬度高于传统工艺制备的样品。这些发现凸显了SLM技术在加工具有复杂微观结构和架构的钨合金方面的潜力。
研究不足
该研究承认,仍需对工艺参数进行研究以减少孔隙和裂纹,并实现近乎全密度的选区激光熔化(SLM)钨基合金。钨的本征脆性及其较高的韧脆转变温度(DBTT)给加工带来了挑战。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用选择性激光熔化(SLM)技术制备W-3Ta样品,重点研究体积能量密度(VED)对表面形貌、相对密度、微观结构、相组成和显微硬度的影响。
2:样品选择与数据来源:
通过用亚微米级Ta粉颗粒包覆微米级W颗粒制备W-3Ta复合粉末。样品制备尺寸为10×10×5 mm。
3:实验设备与材料清单:
使用SLM 280HL(德国SLM Solutions公司)进行样品制备,尼康MA 200光学显微镜观察截面形貌,日立S4800扫描电镜(SEM)观察表面形貌和微观结构,EBSD系统分析晶粒取向,布鲁克D8 Advance A25 X射线衍射仪(XRD)进行相组成鉴定,MH-5数字显微硬度测量系统测定显微硬度。
4:实验流程与操作步骤:
SLM腔室充入氩气防止氧化,不锈钢基板预热至150°C。扫描策略采用相邻层间扫描方向旋转67°,工艺参数包括激光功率、扫描速度和搭接间距。
5:数据分析方法:
通过图像分析法测量相对密度,每个样品选取五点测量显微硬度并计算平均值,EBSD数据采用Channel 5软件分析。
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