选区激光熔化制备块体TiC/Ti纳米复合材料的成形工艺及性能

编号：NMJS02878

篇名：选区激光熔化制备块体TiC/Ti纳米复合材料的成形工艺及性能

作者：孟广斌； 顾冬冬； 李闯； 沈以赴； 李玉芳；

关键词：激光技术； 快速成形； 选区激光熔化； 纳米复合材料； 显微硬度； 磨损；

机构： 南京航空航天大学材料科学与技术学院；

摘要： 利用选区激光熔化(SLM)工艺成功制备了TiC增强Ti基纳米复合块体材料,其中TiC质量分数为30%。研究了激光线能量密度η(激光功率与扫描速率之比)对SLM成形试件的表面形貌、致密度、微观组织及力学性能的影响。结果表明,在η=400 J/m时,SLM成形试件表面较为光滑,成形致密度达到95.5%,平均显微硬度为750 HV,增强体TiC以细小层片状纳米结构均匀分布于Ti基体中。摩擦磨损试验表明,激光成形复合材料的摩擦系数为0.2,远低于SLM纯钛成形件(摩擦系数为1.2)。在较高激光线能量密度下(800 J/m),因热裂纹产生和增强体TiC枝晶粗化,致使复合材料致密度、显微硬度及磨损性能下降。