【摘 要】
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钛及钛合金是目前应用最为广泛的合金材料,而Ti6Al4V合金占钛合金总数的75%以上,由于其密度小、强度高成为现在主要的航空航天类轻质材料。但钛合金选区激光熔融成型容易生成马氏体组织和不均匀的残余应力,降低强度和塑性。因此对钛合金选区激光熔融性能调控技术需要进行更进一步的研究,以达到提高其强度和塑性的目的。本文以材料成分和工艺相结合的调控方法,进行硼改性钛合金选区激光熔融技术的研究。主要研究内容包
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钛及钛合金是目前应用最为广泛的合金材料,而Ti6Al4V合金占钛合金总数的75%以上,由于其密度小、强度高成为现在主要的航空航天类轻质材料。但钛合金选区激光熔融成型容易生成马氏体组织和不均匀的残余应力,降低强度和塑性。因此对钛合金选区激光熔融性能调控技术需要进行更进一步的研究,以达到提高其强度和塑性的目的。本文以材料成分和工艺相结合的调控方法,进行硼改性钛合金选区激光熔融技术的研究。主要研究内容包括:首先对整体研究方案进行了设计,设计了粉末制备、工艺仿真、工艺实验和组织性能分析的全过程。其次通过感应熔炼和气雾化法制备合金粉末。然后运用工艺仿真和实验相结合的方法,对试件的力学性能进行了研究。最后通过对试件物相和显微组织的分析,建立了显微组织和力学性能的关系。结论:1)当Ti6Al4V合金加入0.05wt%B时,选区激光熔融成型试件可以得到较优的综合力学性能,抗拉强度为1352.8MPa,屈服强度为1162.7MPa,延伸率为7.6%,维氏硬度为398HV。2)在基板预热条件下,预计选区激光熔融成型Ti6Al4V-0.05B合金的抗拉强度提升了143MPa,屈服强度提升了128MPa,延伸率提升了5.3%。3)添加微量B对Ti6Al4V合金有细化晶粒的作用,当加入0.1wt%B时,有Ti B相析出。Ti6Al4V合金的强度和塑性都随着硼含量的增加先升高后降低。
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