激光粉末成型碳化鎢顆粒增強(qiáng)的金屬基復(fù)合材料.pdf

1、激光粉末成型（LPD）是一種可以實(shí)現(xiàn)零部件凈成型的制造技術(shù)。金屬基復(fù)合材料（MMCs）將具有良好延展性的金屬基材和具有較高硬度的陶瓷增強(qiáng)相的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合。但是，由于成形過程中的熱應(yīng)力和基材的脆化而產(chǎn)生的裂紋限制了金屬基復(fù)合材料在金屬粉末成型中的應(yīng)用。
　　本文通過系統(tǒng)的試驗(yàn)研究了由激光粉末成型的金屬基復(fù)合材料的力學(xué)性能和耐磨性。碳化鎢是一種廣泛使用的硬質(zhì)材料，具有非常好的耐磨性，因而被選為增強(qiáng)相。鈷基和鎳基合金由于其良好的潤(rùn)濕性和高

2、溫性能，在試驗(yàn)中被選為基材相。試驗(yàn)選用并比較了兩種硬度和延展性不同的合金。一種為鈷基的傳統(tǒng)表面硬化材料Stellite6，另外一種為廣泛使用的高溫合金Inconel718。通過研究斷口金相，金相組織和宏觀和微觀硬度（HRA，HV），揭示了引起不同基材、不同增強(qiáng)相含量的復(fù)合材料拉伸力學(xué)性能和耐磨性的差別的原因。試驗(yàn)結(jié)果表明，增加碳化鎢的含量會(huì)顯著降低材料的抗拉強(qiáng)度和延伸率。而這一點(diǎn)和傳統(tǒng)的低強(qiáng)度基材（如鋁合金，鎂合金）的金屬基復(fù)合材料。金

3、屬基復(fù)合材料的力學(xué)性能和多個(gè)因素相關(guān)，包括基材材料、熱處理?xiàng)l件、激光功率、碳化鎢顆粒含量、由碳化鎢溶解引起的基材脆化等。試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，盡管 Stellite6具有更高的抗拉強(qiáng)度，延展性更好的Inconel718比硬質(zhì)金屬Stellite6具有與碳化鎢顆粒更好的相容性，即更好的抗開裂性。在磨損試驗(yàn)中，結(jié)果表明 Inconel718的耐磨性低于比其更軟的304不銹鋼，且遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于比其更硬的Stellite6。在無碳化鎢增強(qiáng)的純合金中，耐磨性可