通过改变激光粉末床熔融(laser powder bed fusion,LPBF)的扫描速度研究IN738LC合金组织演化及各向异性机制,采用光学显微镜(optical microscopy,OM)及扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)对组织形貌特征进行表征分析,通过X射...通过改变激光粉末床熔融(laser powder bed fusion,LPBF)的扫描速度研究IN738LC合金组织演化及各向异性机制,采用光学显微镜(optical microscopy,OM)及扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)对组织形貌特征进行表征分析,通过X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)对其织构性进行测试,使用显微硬度仪对显微硬度及各向异性进行评价.结果表明,随着扫描速度从800 mm/s提高到1600 mm/s,晶粒尺寸得到显著细化,且晶粒长轴取向由低扫描速度下沿建造方向择优,转变为高扫描速度下的沿熔池边界法线方向择优.这是因为低扫描速度下高熔池重熔率导致更多枝晶沿建造方向外延择优生长.这种沿建造方向的强择优生长同时导致(200)面沿建造方向择优的织构性,且这种织构强度随扫描速度增加而降低.这种(200)面沿建造方向择优织构还导致水平截面软轴居多,进而导致水平显微硬度低于侧界面显微硬度的各向异性.展开更多
针对严苛高温服役工况下零件腐蚀磨损失效严重的问题,利用激光定向能量沉积(laser directed energy deposition,LDED)方法制备了含不同质量分数Cr的低熔点镍基合金,研究了Cr含量对合金组织性能与抗高温腐蚀性能的影响。采用扫描电子显...针对严苛高温服役工况下零件腐蚀磨损失效严重的问题,利用激光定向能量沉积(laser directed energy deposition,LDED)方法制备了含不同质量分数Cr的低熔点镍基合金,研究了Cr含量对合金组织性能与抗高温腐蚀性能的影响。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电子探针显微分析仪等对合金的显微组织进行分析,同时讨论了合金组织、硬度及抗高温熔盐腐蚀性能的内在联系。结果表明:激光定向能量沉积制备的高Cr低熔点镍基合金组织主要由γ-Ni、CrB和Cr5B3组成;随着Cr含量增加,合金中硼化物含量相应升高,且块状Cr5B3相逐渐向粗大条状转变,菊花状(γ-Ni+CrB)共晶相消失,出现层片状的(γ-Ni+Cr5B3)共晶相。合金的硬度随Cr含量不断升高,最高达到HV360.8,主要源自基体相硬度的升高和硼化物硬质相含量的升高。与TP347H不锈钢相比,新型高Cr低熔点镍基合金的抗高温熔盐腐蚀性能更加优异,且随Cr含量增加,合金的抗高温腐蚀性能明显提高;其中含40%Cr的合金试样表现出最优抗腐蚀性能,比TP347H提高约15倍。在高温腐蚀过程中,合金表面形成致密的富Cr氧化膜,可有效阻碍腐蚀反应侵入;另一方面,Cr元素可发挥固硫作用,使得高Cr低熔点镍基合金表现出优异的抗高温熔盐腐蚀性能。展开更多
文摘通过改变激光粉末床熔融(laser powder bed fusion,LPBF)的扫描速度研究IN738LC合金组织演化及各向异性机制,采用光学显微镜(optical microscopy,OM)及扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)对组织形貌特征进行表征分析,通过X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)对其织构性进行测试,使用显微硬度仪对显微硬度及各向异性进行评价.结果表明,随着扫描速度从800 mm/s提高到1600 mm/s,晶粒尺寸得到显著细化,且晶粒长轴取向由低扫描速度下沿建造方向择优,转变为高扫描速度下的沿熔池边界法线方向择优.这是因为低扫描速度下高熔池重熔率导致更多枝晶沿建造方向外延择优生长.这种沿建造方向的强择优生长同时导致(200)面沿建造方向择优的织构性,且这种织构强度随扫描速度增加而降低.这种(200)面沿建造方向择优织构还导致水平截面软轴居多,进而导致水平显微硬度低于侧界面显微硬度的各向异性.
文摘针对严苛高温服役工况下零件腐蚀磨损失效严重的问题,利用激光定向能量沉积(laser directed energy deposition,LDED)方法制备了含不同质量分数Cr的低熔点镍基合金,研究了Cr含量对合金组织性能与抗高温腐蚀性能的影响。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电子探针显微分析仪等对合金的显微组织进行分析,同时讨论了合金组织、硬度及抗高温熔盐腐蚀性能的内在联系。结果表明:激光定向能量沉积制备的高Cr低熔点镍基合金组织主要由γ-Ni、CrB和Cr5B3组成;随着Cr含量增加,合金中硼化物含量相应升高,且块状Cr5B3相逐渐向粗大条状转变,菊花状(γ-Ni+CrB)共晶相消失,出现层片状的(γ-Ni+Cr5B3)共晶相。合金的硬度随Cr含量不断升高,最高达到HV360.8,主要源自基体相硬度的升高和硼化物硬质相含量的升高。与TP347H不锈钢相比,新型高Cr低熔点镍基合金的抗高温熔盐腐蚀性能更加优异,且随Cr含量增加,合金的抗高温腐蚀性能明显提高;其中含40%Cr的合金试样表现出最优抗腐蚀性能,比TP347H提高约15倍。在高温腐蚀过程中,合金表面形成致密的富Cr氧化膜,可有效阻碍腐蚀反应侵入;另一方面,Cr元素可发挥固硫作用,使得高Cr低熔点镍基合金表现出优异的抗高温熔盐腐蚀性能。
