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oe1(光电查) - 科学论文

43 条数据
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  • 采用纳秒脉冲激光对钛合金进行表面工程处理以实现摩擦学应用

    摘要： 在许多应用中，为克服钛合金耐磨性差的缺陷需要进行表面工程处理。采用光纤激光器以不同工作模式对Ti6Al4V表面进行重熔处理并再次抛光，最终获得光滑、有光泽且无裂纹的表面。通过摩擦学实验、纳米压痕测试和（透射）电子显微镜对该激光处理表面进行表征，并与等离子氮化和热氧化处理的样品进行对比。所有表面处理方法都在不同程度上改善了Ti6Al4V的摩擦学性能。纳米压痕测量显示力学性能与摩擦学行为之间不存在严格相关性。研究推测：除力学性能外，间隙原子对钛电子的键合作用在粘着磨损的发生与否中起着重要作用。

    关键词： 钛合金、表面工程、粘着磨损、Ti6Al4V

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 激光表面熔融对Ti-30Nb-4Sn合金晶体织构、微观结构、弹性模量及硬度的影响

    摘要： 骨科植入物的生物相容性与其弹性模量和表面特性密切相关。本研究旨在确定冷轧、再结晶和激光表面熔凝（LSM）对双相（α″+β）Ti?30Nb?4Sn合金微观结构和力学性能的影响。冷轧基体的X射线衍射（XRD）织构分析显示存在[302]α″//ND织构组分，而再结晶基体分析则呈现[302]α″//ND和[110]α″//ND组分。虽然XRD无法直接测量β相织构，但通过考虑α″与β相的取向关系，成功预测了[111]β//ND织构组分的存在。纳米压痕测试表明，冷轧基体的弹性模量（63 GPa）低于再结晶基体（74 GPa）。结合现有文献及本研究结果，认为这种差异源于冷变形过程中引入的晶体缺陷。联合纳米压痕/电子背散射衍射（EBSD）分析显示，纳米压痕结果不受晶体取向影响。对变形合金进行LSM处理后，其硬度、弹性模量和晶体学织构的变化与再结晶热处理产生的效果相似，在表层与基体间形成了刚度梯度。

    关键词： 激光表面熔化、刚度梯度材料、晶体织构、冷轧、钛合金、再结晶

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 激光冲击强化下受异物损伤的Ti-6Al-4V合金的疲劳行为

    摘要： 采用双面同步激光冲击强化技术（TSLSP）对Ti-6Al-4V钛合金进行强化处理。通过疲劳试验研究了试样的疲劳裂纹扩展速率。结果表明，直接TSLSP（TSLSP-D）和间接TSLSP（TSLSP-I）均能通过产生高强度压应力来降低疲劳裂纹扩展速率。与原始试样相比，最大疲劳寿命分别提高了94%（TSLSP-D）和169%（TSLSP-I）。此外，TSLSP-D因塑性降低导致抗异物损伤能力下降，而TSLSP-I同时实现了优异的抗异物损伤能力和疲劳性能。

    关键词： 疲劳性能、外来物损伤、双面同步激光冲击强化、钛合金

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 研究表面激光纹理对硬质合金材料摩擦学性能的影响

    摘要： 表面织构化已成为在不同机械产品表面实现干/润滑条件下低摩擦系数的潜在方法。通过干式切削钛合金，研究了硬质合金切削刀具表面微织构的减摩减磨机理。采用激光在硬质合金表面制备了线形、正弦和菱形三种不同面积占有率率的微织构沟槽。利用实验与ABAQUS有限元模拟研究了微织构硬质合金的摩擦学特性。结果表明：面积占有率为10%的线形织构硬质合金摩擦系数低至0.076，约为无织构样品的34%。织构化表面几乎未出现粘着物，而硬质合金与钛合金球干摩擦30分钟后，光滑表面附着大量粘着物。三种织构中，线形沟槽织构摩擦系数最小且具有良好耐磨效果。研究表明沟槽织构能有效容纳磨屑、减少粘着磨损并弱化犁沟效应。

    关键词： 钛合金、摩擦与磨损、硬质合金、机床与切屑接触区、表面纹理

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 激光增材制造Ti-Zr同成分合金的微观组织与性能

    摘要： 本工作采用激光增材制造技术在纯钛基板上制备了Ti40Zr（原子百分比）共晶合金及共晶点附近的四种Ti-Zr合金?；谙晕⒆橹?、力学性能、摩擦学性能、耐蚀性和成形性对这些合金进行了对比分析。结果表明：随着Zr含量增加，合金组织依次从40at.%Zr时的魏氏体结构发展为近乎全β-(TiZr)柱状晶，进而形成β-(TiZr)柱状晶与颗粒状α-(TiZr)的复合组织。具有近乎全β-(TiZr)结构的Ti60Zr40共晶合金展现出延展性、耐蚀性与成形性的新颖组合，但与其他共晶点附近Ti-Zr合金相比，其硬度略低、强度稍差且摩擦学性能欠佳。因此，通过合金化开发该共晶合金作为高强度激光增材制造材料具有重要研究价值。

    关键词： 同源合金、激光增材制造、钛合金、性能、微观结构

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过实现超细微观结构提升激光增材制造Ti6Al4V合金的硬度和耐磨性能

    摘要： 细化钛合金激光增材制造（LAM）的微观结构是一个重要课题。本研究通过采用小光斑直径、低激光功率与高扫描速度组合的低能量密度工艺，实现了LAM制备Ti6Al4V合金的微观结构细化。系统研究了LAM制备Ti6Al4V涂层的微观组织、硬度、耐磨性能及熔池热行为。结果表明：原始β相和α相晶粒尺寸强烈依赖于熔池冷却速率，在75 J·mm?2的低能量密度下，由于熔池具有高冷却速率，获得了细小的原始β晶粒和亚微米级针状α相。此外，具有亚微米级针状α相的Ti6Al4V试样展现出极高的硬度（7.43 GPa）、高弹性模量（133.6 GPa）以及低摩擦系数（0.48）。本研究为提升LAM制备Ti6Al4V合金的微观结构和力学性能提供了有效方法。

    关键词： 磨损性能、硬度、激光增材制造、钛合金、微观结构

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 激光抛光Ti6Al4V钛合金的表面及亚表面特性

    摘要： 本文旨在研究激光功率、激光脉冲重复频率及扫描速度对抛光金属表面及亚表面特性的影响，同时考虑了工件初始表面粗糙度对抛光效果的作用。研究选用Ti6Al4V钛合金作为样品进行纳秒脉冲激光抛光，结果表明：当采用1-3 J/cm2的激光能量密度时，表面粗糙度可改善约43%。此外，最佳抛光条件取决于工件的初始表面粗糙度，且初始粗糙度越低越易获得更优的表面改善效果。若抛光钛合金时激光功率过高或扫描速度过慢，则会产生厚重的重铸层、严重氧化现象及含大量微裂纹的大面积热影响区。根据本研究发现，所提出的抛光参数方案可用于不同初始粗糙度的钛合金及其他相似金属的表面平滑处理，且能显著降低亚表面损伤。

    关键词： 表面粗糙度、抛光、钛合金、激光

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 钛-6铝-4钒的几何结构映射：从马氏体分解到选区激光熔化过程中的局部球化

    摘要： 通过选择性激光熔化（SLM）工艺制造的Ti-6Al-4V合金火箭发动机叶轮，研究了复杂部件几何形状对微观组织形成的影响。将表征加工过程中部件热历史的SLM熔池监测数据，与高能同步辐射X射线衍射获得的大块马氏体分解图谱相关联。除Ti-6Al-4V在SLM过程中通常形成的马氏体和层状微观组织外，还发现该部件下表面区域出现球化现象。晶界迁移可能是导致后一现象的原因。小尺寸再结晶晶粒沿晶界形成。

    关键词： 钛合金、X射线衍射、微观结构、选择性激光熔化、同步辐射

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 获取适用于选择性激光熔化技术的5级合金球形粉末

    摘要： 本文研究了采用感应耦合氩氦等离子体技术制备5级钛合金球形粉末的工艺过程。对球化处理前后钛合金的组织结构进行了分析，并获取了粒度分布与X射线荧光分析结果。通过组织分析得出结论：晶粒尺寸与微观应力值发生了变化。

    关键词： 等离子化学合成、添加剂技术、钛合金、球化处理、5级钛合金

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 直接激光沉积制备的Ti-6Al-4V试样的结构与相组成

    摘要： 本文对采用直接激光沉积法获得的样品进行了X射线相分析。研究了两组样品：第一组是在激光辐射振荡条件下获得的，第二组则未采用振荡。研究表明，在直接激光沉积过程中，经激光辐射振荡处理的Ti-6Al-4V钛合金会形成α+β相。

    关键词： 高速直接激光沉积、钛合金、X射线分析、激光辐射振荡、Ti-6Al-4V合金、微观结构

    更新于2025-09-16 10:30:52