研究目的
展示激光箔材打印(LFP)增材制造技术在制备具有与铸造件相当力学性能的高质量锆基块体非晶合金(BMG)部件方面的潜力。
研究成果
激光快速烧结法(LFP)能够制备出近乎全致密(约99.9%)的完全非晶态块体金属玻璃(BMG)部件。该工艺制备的部件在显微硬度、抗拉强度和抗弯强度等力学性能方面与铸造件相当。研究表明,LFP在制备具有与铸造件相当力学性能的高质量BMG部件方面具有巨大潜力。
研究不足
该研究承认,如果提高箔材原料的质量和制造技术,磷酸铁锂(LFP)部件的性能可以进一步提升。LFP部件中存在少量晶体(约4%)并未损害其机械性能,但更高体积分数的晶相会使部件变得非常脆。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用激光箔材打印(LFP)增材制造技术制备Zr52.5Ti5Al10Ni14.6Cu17.9块体非晶合金部件,通过逐层激光焊接金属箔材于基板上实现成型。
2:5Ti5Al10Ni6Cu9块体非晶合金部件,通过逐层激光焊接金属箔材于基板上实现成型。 样品选择与数据来源:
2. 样品选择与数据来源:以商用级Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5非晶合金箔材为原料,在Ti-6Al-4V基板上制备矩形块体非晶合金部件。
3:5Cu9Ni6Al10Ti5非晶合金箔材为原料,在Ti-6Al-4V基板上制备矩形块体非晶合金部件。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:LFP系统包含用于箔材焊接的连续波光纤激光器和用于箔材切割的脉冲紫外激光器,整个工艺在氩气?;で皇抑薪?。
4:实验流程与操作步骤:
首先通过激光点焊固定金属箔材于平面基板,随后采用激光光栅扫描焊接实现选定区域箔材的完全熔合与结合;焊接完成后将工件移至紫外激光束下方,沿切片横截面轮廓进行切割。
5:数据分析方法:
采用显微压痕、拉伸试验和四点弯曲试验测量制备块体非晶合金部件的力学性能,通过X射线衍射(XRD)表征生成相,并利用光学显微镜分析微观结构。
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获取完整内容-
Vickers micro-hardness tester
Duramin 5
Struers
Used to measure the micro-hardness of the BMG parts.
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continuous wave fiber laser
Used for foil-welding in the LFP process.
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pulsed UV laser
Used for foil-cutting in the LFP process.
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INSTRON universal testing machine
Used for tensile and four-point bending tests.
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