文献综述
文 献 综 述激光沉积陶瓷/镍基复合材料的制备工艺及组织性能研究1课题研究的意义及背景增材制造(Additive Manufacturing,AM)技术是指借助计算机三维建模软件输出模型,并通过外加热源熔化材料,然后逐层堆积,进行零部件直接成形的一种技术,是一种由下而上的一种制造技术。
增材制造技术对材料研发、产品设计、零件加工装配等传统制造领域产生了巨大的冲击,将为传统制造体系带来全面的改革。
因此,增材制造技术的发展对于我国的工业制造领域具有跨时代的战略性意义。
目前对于激光选区熔化合金材料的研究主要包括:镍基高温合金、钛合金、不锈钢、模具钢、高熵合金、铝合金、钨及钨合金等,其中工艺开发较为成熟,并可以良好成形的合金为部分牌号的镍基高温合金、钛合金、合金钢及铝合金等。
针对其它不能良好成形的合金牌号及合金体系,有大量学者从残余应力分析[1]、孔洞裂纹机理[2]及复合材料掺杂等角度进行了研究,对此类合金激光选区熔化成形性能的改善做出了重要贡献。
其中 John H.Martin 等人在NATURE 上发表了一篇研究,通过加入纳米形核剂,改善了激光选区熔化成形高强铝合金的凝固过程,实现了柱状晶向等轴晶转变,并成功地制备了从前无法使用激光选区熔化成形的高强度铝合金部件。
除此之外,还有学者对激光选区熔化制备梯度材料进行了研究,并开发了相应的成形设备[3,4]。
制备的 Cu Sn10 合金与 4340 钢成分梯度零件如图 1所示。
图 1 激光选区熔化成形成分梯度材料[3]针对激光选区熔化成形后,金属部件内部的组织不均匀,存在裂纹、气孔缺陷等问题,有大量学者进行了关于成形后处理的研究,涉及的后处理工艺主要包括:热处理、激光处理、电脉冲处理、热等静压等。
