参数调控对增材制造钛基复合材料组织性能的影响

采用选区激光熔化(SLM)的增材制造工艺,成功制备了SiC含量为1 vol.%SiC/Ti6Al4V钛基复合材料,研究了工艺参数变化对SLM打印过程中的熔池行为、样品组织及性能的影响。研究结果表明,在打印样品出现匙形孔(能量密度过高的表现)的前提下,继续提高能量密度并不会必然导致孔隙率情况进一步恶化。此外,工艺参数的变化对熔池的堆叠有很大影响。打印过程中,SiC颗粒与基体钛合金发生原位反应生成Ti5Si3与TiC两种增强相,熔池堆叠密度的增加会促进增强相的生长与再分布,增强相会阻碍晶粒的长大。熔池行为的变化会导致组织中增强相的析出量、尺寸、分布情况以及晶粒的大小发生变化,从而影响样品的拉伸性能。综合以上规律优化参数后,120μm扫描间距、350 W、600 mm/s的参数条件下,1 vol.%SiCp/Ti6Al4V钛基复合材料的抗拉强度高达1588 MPa。

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本文档关键词:组织性,参数,调控,复合材料,影响