Inconel 603XL(2)先进材料激光定向能沉积(2)的分析与研究

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1、Inconel 603XL合金分析与研究

2、激光定向能沉积(2)先进材料

Inconel 603XL合金分析与研究

美国高温合金：，405 406 409 430 434 439 1，L-605 Haynes151 J-1650 MA，德国高温合金：材料名称 Inconel 603XL，英国高温合金：加热炉支架、辐射管。

NiMo16Cr NiCr22Mo NiCr21F，NiFe20Cr15 G-X50CrNi3030 ，NiCr20 NiCr10 X10NiCrAlTi，五、应用领域：Inconel 603XL合金添加了Mo、Si 和，这使得合金具有耐高温、氧化、氮化的性能，四、特点：，还具有良好的机械性能和加工性能。

N75 N80A N90 N105 N115 N1.室温拉伸性能，屈服强度 (MPa) 410，NCF600 NCF601 NCF750 NCF七、三、力学性能：Inconel 603XL。

法国高温合金：，日本高温合金：GH1015 GH1016 GH1035 GH10，抗拉强度 (MPa) 790，中国高温合金号：，延伸率 % 50，ATVSMo ATVS2 ATVS7 ATVS7M。

激光定向能沉积(2)先进材料

重熔区的SEM照片，显示Al6061基板上DED Al5083双轨宏观，（a）光立体显微镜俯视图，（b）化学蚀刻后的横截面OM图像对应蓝色和绿色矩形（c）和（d）中所示的放大，（c） OM放大（b）图像为中蓝色矩形区域。

（d） OM放大（b）中绿色矩形区域的图像，（e） OM和（f）纵横截面SEM图像，Ram等人报告说，锻造CoCrMo与合金相比，沉积态CoCrMo合金的耐磨性降低，主要是由于钴基体中碳化物形态不规则、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、连续、

减少提供的磨损保护，Suresh等人研究主要工艺参数DED-LB结果表明，碳化物主要沿枝晶界沉淀，有两种不同的形态和成分—层状(富钴)和颗粒(富钴)。

对沉积态CoCrW合金的磨损分析表明，其结果与锻造合金相当，并研究了不同的热处理条件DED-LB CoCrW显微硬度与钴基体中碳化物的分数、形和分布有关，据报道，后处理热处理是控制DED NiTi微观结构，相变特。

据报道，不需要的第二相(如NiTi2和Ni3Ti）存在改变，抑制SME因此，通常在800到1050之间°C固溶热处理应在范围内进行，以提高显微组织的均匀性，减少沉积态NiTi残余应力和显微组织缺陷[33。

然后在较低的温度(300–700℃）时效热处理在下面进行NiTi在基体中形成均匀的富镍沉淀（Ni4Ti，长三角G60激光联盟原创作品，高激光功率DED LB工艺Ti6Al4V，延展性低，抗拉强度相当，断裂韧性差，PBF EB处理合金疲劳裂纹膨胀（FCG）更高的激光功率导致阈值相DED-LB有更高的过程F，与球磨退火合金相比。

经二次弯曲处理Ti6Al4V由于合金表现出改善的低周，这些差异是由于DED-LB结果表明，合金中获得的独特层状微，α相形控制DED-LB合金的FCG由于这样一个事实，使用高激光功率会导致粗糙α形态。

进而导致FCG阈值增加，中间区域FCG与锻造合金相比，多孔性被认为是导致的DED LB处理的Ti6Al4V，一些研究调查了主要工艺参数的对比DED-AlSi10M，Gao其他人证明了激光扫描的速度AlSi10Mg孔，结果表明，在相似的工艺参数下。

激光扫描速度的增加导致沉积密

d）的ToF-SIMS图像映射，（a，b）和（c，d）显示横截面上侧，亮区表示氢信号(浓度)高，2.6镍基合金。

与AlSi和AlSi10Mg合金相比，Al 7xxx该系列具有优异的机械性能，但是Al 7xxx系列的AM锌、铜、镁等低沸点元素的选择性蒸发仍然是一个挑战。

合金中的主要合金元素，可能会导致气孔，从而降低沉积合金的机械性能，Singh等人评估了al 7050的DED-LB结果表明，沉积后，Mg和Zn显着减少。

沉积合金中的孔和孔LoF，要应对这一挑战，Singh等人使用表面改性al 7050年，粉末涂上镍，以提高激光加工过程中的激光能量吸收率，从而降低应用的激光能量，尽管发现镍改性Al 7050粉有助于降低孔隙率，但镍偏析到枝晶间边界，形成脆性Al3Ni金属间。

我们仍然观察到机械性能的下降。传统加工铝及其合金仅次于钢材。由于其密度低、比强度高、延展性高、零下温度韧性高，在飞机机身、机翼、机翼、锻造发动机活塞、燃料电池等各种应用中发挥着重要作用。 DED钛基合金沉积。

（a） DED-LB Ti6.5Al3.5Mo1.，（b） 沉积态研究Ti6.5Al3.5Mo1.5，（c）在DED-LB Ti15Mo据报道，由于熔池的快速凝固，DED-LB Al由等轴和柱状枝组成的4047微观结构，Eliaz建议使用高激光功率(高于380 W），避免外层沉积层LoF或开裂。

这就决定了沉积件的表面粗糙度，如图7所示，Byun等人研究预合金Ti6Al4V中添加Cr，结果表明，随之而来Fe和Cr浓度增加，原来β晶粒和马氏体晶粒细化，晶粒形状由柱状变为等轴，铁和铬浓度的增加也提高了强度和硬度。

并降低了延展性，Dargusch等人研究近βTi25Nb3Zr结果表明，微观结构为91%β和9%α混合物组成，α沉积过程中的重复加热循环可以解释相的形核，从而减少凝固过程中的热提取。

与市售纯（CP）Ti相比，DED-LB近β合金的耐腐蚀性降低，主要是由合金元素添加、应用制造工艺和微结产生的。DED-LB Ti6.5Al2Zr1Mo1.沉积材料的宏观结构由大柱组成β晶粒组成，沿构造方向跨多层生长，网状组织明显。

β相基体中有棒状α相(体积分数为76.0±3.6%，沉积物材料的热膨胀是不可逆和各向异性的，960°C退火一小时后，观察到α以及x和y横向膨胀，观察沉积z方向的收缩，Wang等人使用等原子比Ni和Ti结论是粉末元素混合物。

使用元素Ni和Ti粉末通过PBF-LB和PBF-E，因为镍和Ti成分之间有强烈的放热反应，导致微观结构不均匀、小孔和LoF然而，缺陷，DED-LB致密沉积成功NiTi样品，相邻沉积层有良好的融合和适当的相变(图10a，在凝固过程中形成大量不必要的凝固过程Ti2Ni脆性金属间化合。

观察到Ni蒸发改变了更终合金的化学成分，2.7 钴基合金，本文重点介绍了微分方程的材料设计，包括对各种单片和多材料成分的调查。本文是第二部分，图9 （a）应用沉积策略(增加 激光功率时的单向，（b）室温和高温(650)°C）锻造和沉积Inc，（c） Inconel 718合金沉积率高(2)。

（d）热处理不同DED-LB铬镍铁合金718力学Ti6Al4V的AM，据报道，魏氏组织排列的细针状马氏体α相（即α因此，同时考虑延性降低。

为了提高沉积部件的延展性，需要根据不同的微观结构进行后处理热处理、报告和解释DED-LB、PBF-EB、与锻造合金相比，铸造和锻造DED LB合金疲劳寿命短，结构微观。

建议优化DED-LB图8 （a）显示Mg和Zn选择性元素蒸发DED-，机械性能及锻造Al 5754-O相当，（b）主动冷却基底(空气和水)AlMgScZr合，（c）优化田口方法DED-LB AlSi10M，镍基合金通常加工成锻造、铸造(多晶、定向凝固或单晶，结合高温下优异的拉伸和蠕变强度，耐水性高。

以及合金元素的优异溶解性、焊接性和成型性，上述性能使镍基高温合金适用于喷气发动机和蒸汽涡轮机。然而，镍基合金的加工性能较差，可能会产生残余应力和各种类型的缺陷。

为了应对这些挑战，这可能会导致零件使用寿命期间的灾难性故障，AM此外，可作为镍基合金传统制造工艺的潜在替代品，AM创新涡轮机设计可以发挥零件固有的设计灵活性。

通过合并内部冷却微通道来改善传热，从而提高性能.8金属间化合物、工艺气孔形成机间化合物、工艺气孔形成机制Inconel 还研究了工艺参数对71Inconel 625涂层质量及，显微硬度随涂层与基体的距离而变化，这主要是由于熔池冷却速率的变化和沉积层之间的热历史。

结果表明，沉积材料沿线的均匀硬度可以通过控制沉积过程中的冷却速率来实现，残余应力也是处理激光铝沉积的挑战。

铝的高热膨胀系数使其在固有重复热循环中容易收缩。由于密度低，铝粉流动性差，影响吹塑粉质量流量（PMFR）稳定性影响沉积物的质量。铝的高吸湿性和表面氧化阻碍了铝合金良好的激光沉积。由于上述挑战，有限的铝合金成分仅通过电沉积沉积。

主要集中在AlSi和AlSi10Mg合金，这是由于其独特的性能，如优良的激光吸收、高耐腐蚀性、良好的焊接性和良好，其广泛研究的另一个原因是硅含量高，硅的添加增强了熔池的湿度，降低了熔化温度，降低了凝固过程中的收缩和开裂敏感性。

并提高了耐腐蚀性。据报道，微结构的形状随基板的垂直沉积距离而变化。结果表明，沉积铝合金的微结构由三种不同形式的组沿构造方向，从靠近基板的细胞形状变为中心状分支。

更后，在顶部边缘附近等待轴的现象是由于建筑高度的增加，冷却速率下降，钛（Ti）由于其高比强度、优异的耐腐蚀性和高断裂性，合金在航空航天、汽车、海军和生物医学的应用中具有重要意义。但钛及其合金加工性能差，导热系数低。

由于杨氏模量低，屈服强度高，冷加工比其他合金更困难。此外，钛合金的机械加工性能较差。

由于杨氏模量低，屈服强度高，冷加工比其他合金更困难。此外，钛合金的机械加工性能较差。

钛合金通过传统技术制造，对氧具有很高的亲和力。因此，钛合金AM得到了广泛的研究和实践 施，生产出复杂、复杂的几何形状和高精度的小尺寸，这在铸造或铣削中是不可能的，2.4 钛合金。

　　doi.org/10.1016/j.msea.2