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电子束熔炼新材料的开发：经验与挑战
摘要： 金属材料增材制造（AM）领域工业可用材料的匮乏，以及具有改进或独特性能材料的潜力，为开发新型工艺/材料组合提供了强大动力。由于金属粉末床技术相对新兴且尚未完全成熟，新工艺/材料组合的开发面临诸多挑战：首先，基于束流AM方法在极端熔融/凝固条件下（即使对其他应用已成熟的材料）的行为认知仍远不充分；其次，当前设备制造主要受工业应用驱动，针对小批量粉末的AM设备优化仍属研发范畴。此外，多数粉末生产商以市场需求为导向，即便了解粉末床AM设备的要求，为研发用户提供合适的小批量测试粉末仍可能成本高昂或供应困难。本文阐述了Arcam EBM公司EBM A2设备的新型材料开发经验——该设备经改装后可处理100-200毫升及更小批量的粉末。重点讨论了使用超出设备厂商建议规格范围的多类材料粉末所取得的成果与挑战，并探讨了通过调控电子束能量沉积策略，采用混合粉末（而非预合金粉末）在同一部件中实现类复合材料与合金材料的可能性。
关键词： 电子束熔化、材料开发、复合材料、增材制造、混合粉末、原位合金化
更新于2025-09-23 15:23:52
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热处理对激光原位增材制造Ti-Nb混合粉末制备的Ti-26Nb合金显微组织和力学性能的影响
摘要： 本研究采用激光增材制造（LAM）技术，以钛和铌混合粉末原位制备了Ti-26Nb合金。将合金在650°C至925°C范围内进行退火处理，研究了退火温度对显微组织和力学性能的影响。结果表明，在当前工艺条件下获得的沉积态合金具有柱状初生β晶粒特征，且沿构建方向呈现较强的<001>纤维织构。该沉积态合金表现出极高的强度，其抗拉强度和屈服强度分别约为799 MPa和768 MPa。退火温度对合金的显微组织和力学性能具有显著影响：退火处理能促进未熔Nb颗粒溶解，消除椭圆状晶界处的Nb微观偏析，同时增大合金晶粒尺寸。随着退火温度升高，合金强度降低但塑性提升。经850°C退火的合金展现出强度与塑性的良好平衡。
关键词： 微观结构、钛铌合金、力学性能、原位合金化、激光增材制造、热处理
更新于2025-09-23 20:57:11