- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
激光熔覆原位合成(Ti3Al + TiB)/Ti复合材料的抗高温氧化与耐磨性能
摘要： 采用激光熔覆技术在Ti6Al4V基体上制备了(Ti3Al + TiB)/Ti复合材料。分析了涂层显微组织，研究了涂层的高温磨损与氧化性能并与Ti6Al4V进行对比。Ti3Al和TiB颗粒通过Ti与AlB2反应原位生成，增强相与α-Ti基体呈现特定晶体学取向关系，形成半共格界面(Ti3Al)或共格界面(TiB)。在相同实验参数下，涂层在各温度-时间组合条件下的增重仅为Ti6Al4V的20%-30%。相较于Ti6Al4V表面的TiO2层，形成了更致密且结合良好的TiO2+Al2O3复合层，有效阻碍氧扩散。EBSD结果显示Al2O3主要聚集成团簇并靠近界面分布，而氧化层外区以TiO2为主。在300-750℃范围内，涂层的摩擦系数和磨损量均低于基体材料。高温氧化是影响磨损性能的关键因素，TiO2+Al2O3保护层的作用及磨面转移膜的形成共同提升了涂层的耐磨性。
关键词： 钛基复合材料，激光熔覆，耐磨性，原位合成，高温氧化，Ti3Al相，钛
更新于2025-11-28 14:24:20
-
Ti-B4C复合材料直接激光沉积过程中的原位反应
摘要： 采用激光工程化净成形工艺直接激光沉积钛（Ti）与碳化硼（B4C）的混合物时，由于液态钛与固态/部分熔融B4C之间发生的初始界面反应，最终形成复杂的多相钛基复合材料。多尺度微观结构表征显示：钛硼化物（TiB）析出相作为初始反应产物，为后续TiC析出相提供了异质形核位点；而TiB与TiC析出相又共同成为残余液态钛中细小β-Ti晶粒的异质形核核心，这些β-Ti晶粒最终转变为构成基体的细小等轴α-Ti晶粒。
关键词： 钛基复合材料，原位反应，硼，增材制造，碳化物
更新于2025-09-23 15:19:57
-
钛基复合材料选择性激光熔化过程中热行为、流体动力学及表面形貌的介观尺度研究
摘要： 基于随机堆积粉末床模型开发了介观尺度模拟方法，用于研究钛基复合材料选区激光熔化（SLM）过程中的热行为。系统考察了工艺参数对熔池内热行为、流体动力学及表面形貌演化的影响。结果表明：随着激光功率提升，工作温度、冷却速率和熔体存活时间显著提高；高激光功率条件下熔池尺寸增大，出现湍流流体运动，夹杂气体逸出效率提升且增强相颗粒在熔池内实现高效重排。优化工艺参数时，激光与粉末相互作用区域的温度峰值明显消失并形成3300K的最高温度，平台因热积累产生的平均工作温度高达1300K。模拟预测的熔池表面形貌随激光功率增加呈现连续孔隙→碎片状→典型规则液相前沿→湍流液相前沿及飞溅球化现象的演变规律。当激光功率200W、能量密度140J/m时，最大速度位于前后区域，熔体前进前沿的速度矢量指向熔池后部，表明辐照区熔体可实现高效补缩从而避免残余孔隙形成，最终获得液相前沿清晰、飞溅少且表面平整的良好效果。模拟表面形貌与实验测量结果一致。
关键词： 表面形貌、热力学、介观模拟、选择性激光熔化、钛基复合材料
更新于2025-09-23 15:19:57