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高性能医疗器械用TC4ELI钛合金丝材的制备技术

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金属功能材料 2024年第3期31卷 121-128页

作者：赵海燕宝武特种冶金有限公司

针对高性能医疗器械用钛合金材料国产化替代需求,开展TC4ELI钛合金丝材全流程制备技术研究。基于工业大生产流程,系统研究了热加工及热处理工艺对TC4ELI钛合金丝材显微组织和力学性能的影响。研究结果表明,退火温度为650~700℃,屈服强度... 详细信息

针对高性能医疗器械用钛合金材料国产化替代需求,开展TC4ELI钛合金丝材全流程制备技术研究。基于工业大生产流程,系统研究了热加工及热处理工艺对TC4ELI钛合金丝材显微组织和力学性能的影响。研究结果表明,退火温度为650~700℃,屈服强度Rp0.2大于900 MPa,退火温度高于700℃时,屈服强度Rp0.2小于900 MPa。采用“固溶+时效”热处理工艺可以获得屈服强度Rp0.2大于1100 MPa、抗拉强度大于1200 MPa级、伸长率大于10%、断面收缩率Z约50%的高性能丝材产品。开发的工业化制备“固溶+时效”的热处理工艺方案可操作性强,产品性能稳定,具备产业化供应能力。

关键词：钛合金 TC4ELI 丝材高强高塑医疗器械

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基于钛合金丝材的增材制造技术研究进展

铜业工程 2024年第2期 88-105页

作者：贺智锋赵婧柴如霞夏亚锋李郸陈肖舒滢西安秦钛智造科技有限公司陕西西安710016

金属增材制造技术自诞生以来,经快速发展,已在诸多领域得到了广泛的应用,被列入决定未来经济的十二大颠覆性技术之一。基于丝材的金属增材制造技术由于其沉积效率高、制造成本低、制造周期短和材料利用率高,近年来成为国内外研究和应用... 详细信息

金属增材制造技术自诞生以来,经快速发展,已在诸多领域得到了广泛的应用,被列入决定未来经济的十二大颠覆性技术之一。基于丝材的金属增材制造技术由于其沉积效率高、制造成本低、制造周期短和材料利用率高,近年来成为国内外研究和应用的热点。本文以钛合金丝材为原材料,针对广泛采用的电弧/等离子弧熔丝、电子束熔丝和激光熔丝增材制造技术,分别从成形工艺参数优化、宏微观组织结构分析、后热处理组织性能调控及专用原材料开发等方面所取得的最新研究成果进行了详细论述。在此基础之上,介绍了基于钛合金丝材的增材制造在工程化应用及相关标准规范的制定情况。最后,指出钛合金丝材增材制造技术在组织和性能等方面存在的固有不足,提出了采用锻造+增材复合成形复合后处理和专用丝材研制等方法,并建立有别于传统锻造和铸造的新标准体系,有助于推广其在各领域的大规模应用。

关键词：钛合金丝材增材制造激光熔丝增材热处理

进给距离对激光-电复合熔覆层组织及性能的影响

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激光与红外 2024年第2期54卷 202-207页

作者：杨文选王玥郭玲玲李佳乐徐超西安思源学院陕西西安710038 西安科技大学机械工程学院陕西西安710054

本文采用“激光-电复合丝材熔覆”的方法对机械零件进行修复工艺研究。采用630不锈钢丝材在45#钢表面进行多道单层熔覆实验,研究不同进给距离对熔覆层宏观形貌、微观组织、显微硬度和耐磨损性能的影响。结果表明:随着进给距离的增加,熔... 详细信息

本文采用“激光-电复合丝材熔覆”的方法对机械零件进行修复工艺研究。采用630不锈钢丝材在45#钢表面进行多道单层熔覆实验,研究不同进给距离对熔覆层宏观形貌、微观组织、显微硬度和耐磨损性能的影响。结果表明:随着进给距离的增加,熔覆层与基体结合面变的凹凸不平,熔覆层表面均有杂质小颗粒,熔覆层厚度减小,微观组织为混乱的等轴晶,熔覆层的平均硬度在200 HV上下浮动,摩擦系数呈现先降低后上升的趋势,磨损量与摩擦系数呈现正相关关系,观察其磨痕形貌其磨损形式主要为疲劳磨损和黏着磨损,当前实验条件下进给距离为1.2 mm时,耐磨性能最佳。

关键词：激光-电复合丝材摩擦磨损不锈钢微观组织

激光功率对激光-电阻复合熔覆630不锈钢丝材修复层组织及性能的影响

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应用激光 2022年第7期42卷 21-27页

作者：杨文选杨来侠徐超李佳乐高扬吴悦西安科技大学机械工程学院陕西西安710054 西安思源学院陕西西安710038

为了解决机械零件的修复再制造问题,本文采用“激光-电阻复合丝材熔覆”的方法进行工艺研究。使用“激光-电阻复合丝材熔覆”的方法对机械零件进行再制造及其工艺研究。在45号钢表面进行不同激光功率下的多道630不锈钢丝材激光-电阻复... 详细信息

为了解决机械零件的修复再制造问题,本文采用“激光-电阻复合丝材熔覆”的方法进行工艺研究。使用“激光-电阻复合丝材熔覆”的方法对机械零件进行再制造及其工艺研究。在45号钢表面进行不同激光功率下的多道630不锈钢丝材激光-电阻复合熔覆试验,并对不同激光功率下的多道修复层宏观形貌、微观组织、显微硬度和耐磨损性能进行对比分析。结果表明:随着激光功率的增大,修复层表面平整度变高,且与基体的结合层逐渐变得平滑,两者之间出现了明显的分界线。修复层晶粒随着激光功率的增加逐渐细化。此外,修复层显微硬度逐渐增加,激光功率3000 W时的修复层平均显微硬度为激光功率1800 W时的1.16倍。当激光功率为3000 W时,修复层耐磨损性能最优,其主要磨损形式为磨粒磨损和轻微的黏着磨损。

关键词：激光-电阻复合丝材摩擦磨损不锈钢

层间温度对H13钢丝材电弧增材制造成形质量的影响

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精密成形工程 2022年第6期14卷 111-116页

作者：姜淑馨李峰光湖北汽车工业学院材料科学与工程学院湖北十堰442002

目的为获得外观形貌好、成形质量优的单道多层成形件,研究最佳的层间温度。方法在调质处理后的H13钢基板上,根据已确定的工艺参数分别在50、100、150、200℃这4种层间温度下沉积20层。通过宏观形貌、微观组织和抗拉强度测试,分析层间温... 详细信息

目的为获得外观形貌好、成形质量优的单道多层成形件,研究最佳的层间温度。方法在调质处理后的H13钢基板上,根据已确定的工艺参数分别在50、100、150、200℃这4种层间温度下沉积20层。通过宏观形貌、微观组织和抗拉强度测试,分析层间温度对单道多层成形件的形貌及成形质量的影响。结果层间温度为100、150、200℃时,成形件顶层平滑,侧面成形较规则。不同层间温度下成形件平均高度的最大值与最小值之差仅为0.55 mm。层间温度为200℃时相邻2层沉积层间冷却时间最短,沉积20层总耗时最短,为44.57 min。层间温度大于100℃时,抗拉强度大于1200 MPa。结论在H13钢基板上进行丝材电弧增材制造时,控制层间温度在150~200℃能够得到外观形貌好、成形质量优良的成形件。

关键词：电弧增材制造丝材层间温度单道多层

往复挤压及正挤压AZ91D镁合金丝材的组织及性能

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稀有金属材料与工程 2007年第3期36卷 500-504页

作者：徐春杰郭学锋张忠明贾树卓刘礼西安理工大学材料科学与工程学院陕西西安710048

将AZ91D镁合金铸锭在330℃往复挤压4道次后,在300℃连续正挤压制成φ5mm的丝材,用OM,SEM分析不同方式挤压前后组织的变化,研究往复挤压及随后正挤压对其组织与性能的影响。研究表明,AZ91D镁合金往复挤压4道次及连续正挤压制备的φ5mm丝... 详细信息

将AZ91D镁合金铸锭在330℃往复挤压4道次后,在300℃连续正挤压制成φ5mm的丝材,用OM,SEM分析不同方式挤压前后组织的变化,研究往复挤压及随后正挤压对其组织与性能的影响。研究表明,AZ91D镁合金往复挤压4道次及连续正挤压制备的φ5mm丝材组织均为等轴晶,晶粒尺寸分别为小于10μm及1μm^3μm。经往复挤压及随后的正挤压,AZ91D铸造镁合金的综合力学性能均可得到显著提高,其主要原因是基体组织α-Mg和强化相β-Mg17Al12的细化。往复挤压4道次后,材料真应变高达20.36,正挤压过程中等效应变速率达到0.192s-1,AZ91D镁合金往复挤压及正挤压晶粒的细化机制主要包括破碎、动态再结晶和动态回复。

关键词：往复挤压 AZ91D镁合金丝材组织与性能

Ti-6Al-4V丝材电弧增材制造钛合金的组织与性能

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稀有金属材料与工程 2018年第6期47卷 1890-1895页

作者：张飞奇陈文革田美娇西安理工大学陕西西安710048 咸阳天成钛业有限公司陕西咸阳712046

以Ti-6Al-4V丝材为原料,电弧为热源将钛合金丝材进行熔融,逐层堆积,用快速增材制造技术制备钛合金,并对合金的凝固过程、组织形貌和力学性能进行分析。结果表明,在丝材电弧增材制造过程中,开始堆积的1~2层为柱状晶,随后的堆积层则以等... 详细信息

以Ti-6Al-4V丝材为原料,电弧为热源将钛合金丝材进行熔融,逐层堆积,用快速增材制造技术制备钛合金,并对合金的凝固过程、组织形貌和力学性能进行分析。结果表明,在丝材电弧增材制造过程中,开始堆积的1~2层为柱状晶,随后的堆积层则以等轴晶的方式生长。而且电弧的高热量输出,使得每个堆积区-熔合区-堆积区得到了有效的冶金结合,没有明显的界面和钛马氏体,各区域的显微组织均为稳定的α+β片层组织以及接近的显微硬度值。与铸态Ti-6Al-4V合金相比,电弧增材制造的钛合金不仅初始β晶粒细小,而且α+β片层间距也较小,其抗拉强度相比铸态提高3.6%,延伸率提高37%,拉伸断口为韧窝状的韧性断裂,与铸态合金存在一定撕裂棱的准解理断口形貌差异明显。

关键词：增材制造 Ti-6Al-4V合金丝材组织形貌力学性能