A yttrium-containing high-temperature titanium alloy(Ti-6Al-2.7Sn-4Zr-0.4Mo-0.45Si-0.1Y, mass fraction, %) has been additively manufactured using selective electron beam melting(SEBM). The resulting microstructure and...A yttrium-containing high-temperature titanium alloy(Ti-6Al-2.7Sn-4Zr-0.4Mo-0.45Si-0.1Y, mass fraction, %) has been additively manufactured using selective electron beam melting(SEBM). The resulting microstructure and textures were studied using scanning electron microscopy(SEM), transmission electron microscopy(TEM), X-ray diffraction(XRD) and electron backscattered diffraction(EBSD) and compared with the conventionally manufactured form. A notable distinct difference of microstructures is that additive manufacturing by SEBM enables homogeneous precipitation of fine Y2O3 dispersoids in the size range of 50-250 nm throughout the as-fabricated alloy, despite the presence of just trace levels of oxygen(7×10-4, mass fraction) and yttrium(10-3, mass fraction) in the alloy. In contrast, the conventionally manufactured alloy shows inhomogeneously distributed coarse Y2O3 precipitates, including cracked or debonded Y2O3 particles.展开更多
电子束选区熔化成形技术(Selective Electron Beam Melting,SEBM),是20世纪90年代中期发展起来的一类新型增材制造技术,具有能量利用率高、无反射、功率密度高、扫描速度快、真空环境无污染、低残余应力等优点,特别适合活性、难熔、脆...电子束选区熔化成形技术(Selective Electron Beam Melting,SEBM),是20世纪90年代中期发展起来的一类新型增材制造技术,具有能量利用率高、无反射、功率密度高、扫描速度快、真空环境无污染、低残余应力等优点,特别适合活性、难熔、脆性金属材料的直接成形,在航空航天、生物医疗、汽车、模具等领域具有广阔的应用前景。10年来,作者团队主要开展SEBM成形钛合金的研究,合金包括TC4、TA7、Ti600、Ti Ta Nb Zr、Ti Al金属间化合物等;零件包括复杂薄壁、桁架/多孔及多孔/致密复合结构零件;并且搭建了从粉末制备、设备研发到技术服务的全产业链SEBM技术平台,通过科技成果转化成立了从事SEBM技术的专业化企业——西安赛隆金属材料有限责任公司。从成形装备、成形过程缺陷形成与控制、材料组织性能和主要应用4个方面,对国内外SEBM技术的发展现状进行了综述,最后对SEBM技术的发展前景进行了展望。展开更多
采用粉床型电子束增材制造技术(Selective electron beam melting,SEBM)制备了W-3.5Nb合金,分析了在电子束低速扫描、高速扫描、两次熔化三种熔化条件下W-3.5Nb合金的成形缺陷和显微组织。研究结果表明:W-3.5Nb合金的成形缺陷主要包括...采用粉床型电子束增材制造技术(Selective electron beam melting,SEBM)制备了W-3.5Nb合金,分析了在电子束低速扫描、高速扫描、两次熔化三种熔化条件下W-3.5Nb合金的成形缺陷和显微组织。研究结果表明:W-3.5Nb合金的成形缺陷主要包括熔合不良和微裂纹,低速扫描可有效降低缺陷含量。熔合不良主要由熔池的球化和扰动导致,微裂纹主要是由凝固过程中枝晶间液相的凝固收缩引起。不同扫描速度下,熔池的凝固过程不同,合金呈现出不同的组织特点。在高速扫描时,由于扫描层间熔合不充分,合金外延生长不明显,形成细小等轴晶,没有明显的择优取向;低速扫描时,在外延生长的作用下,形成粗大的柱状晶组织,沿成形方向形成(001)方向择优取向;在单层两次熔化条件下,柱状晶特性和晶粒的择优取向减弱。展开更多
电子束选区熔化(selective electron beam melting,SEBM)是20世纪90年代初期发展起来的一类金属3D打印工艺,具有能量利用率高、成形效率高和成形应力低的突出优点,并且是在真空环境中成形,特别适用于高熔点、高活性、脆性金属材料复杂...电子束选区熔化(selective electron beam melting,SEBM)是20世纪90年代初期发展起来的一类金属3D打印工艺,具有能量利用率高、成形效率高和成形应力低的突出优点,并且是在真空环境中成形,特别适用于高熔点、高活性、脆性金属材料复杂构件的高质量制造。由于其是一种粉末床熔融型3D打印工艺,通常也称之为粉末床电子束3D打印技术。从粉末床电子束3D打印的粉末原料、组织与性能、复杂构件的成形能力和工程应用等方面,介绍了作者团队10多年来在粉末床电子束3D打印稀有金属材料方面的工作积累,重点介绍了粉末床电子束3D打印Ti-6Al-4V合金的研究进展,最后结合3D打印技术整体发展趋势对粉末床电子束3D打印技术的发展前景和重点发展方向进行了展望。展开更多
基金Projects(2014KTZB01-02-03,2014KTZB01-02-04)supported by Shaanxi Science and Technology Coordination and Innovation Program,ChinaProject(DP120101672)supported by Australian Research Council(ARC)Discovery Grant,ARC Centre of Excellence for Design in Light Metals,Australia
文摘A yttrium-containing high-temperature titanium alloy(Ti-6Al-2.7Sn-4Zr-0.4Mo-0.45Si-0.1Y, mass fraction, %) has been additively manufactured using selective electron beam melting(SEBM). The resulting microstructure and textures were studied using scanning electron microscopy(SEM), transmission electron microscopy(TEM), X-ray diffraction(XRD) and electron backscattered diffraction(EBSD) and compared with the conventionally manufactured form. A notable distinct difference of microstructures is that additive manufacturing by SEBM enables homogeneous precipitation of fine Y2O3 dispersoids in the size range of 50-250 nm throughout the as-fabricated alloy, despite the presence of just trace levels of oxygen(7×10-4, mass fraction) and yttrium(10-3, mass fraction) in the alloy. In contrast, the conventionally manufactured alloy shows inhomogeneously distributed coarse Y2O3 precipitates, including cracked or debonded Y2O3 particles.
文摘电子束选区熔化成形技术(Selective Electron Beam Melting,SEBM),是20世纪90年代中期发展起来的一类新型增材制造技术,具有能量利用率高、无反射、功率密度高、扫描速度快、真空环境无污染、低残余应力等优点,特别适合活性、难熔、脆性金属材料的直接成形,在航空航天、生物医疗、汽车、模具等领域具有广阔的应用前景。10年来,作者团队主要开展SEBM成形钛合金的研究,合金包括TC4、TA7、Ti600、Ti Ta Nb Zr、Ti Al金属间化合物等;零件包括复杂薄壁、桁架/多孔及多孔/致密复合结构零件;并且搭建了从粉末制备、设备研发到技术服务的全产业链SEBM技术平台,通过科技成果转化成立了从事SEBM技术的专业化企业——西安赛隆金属材料有限责任公司。从成形装备、成形过程缺陷形成与控制、材料组织性能和主要应用4个方面,对国内外SEBM技术的发展现状进行了综述,最后对SEBM技术的发展前景进行了展望。
文摘采用粉床型电子束增材制造技术(Selective electron beam melting,SEBM)制备了W-3.5Nb合金,分析了在电子束低速扫描、高速扫描、两次熔化三种熔化条件下W-3.5Nb合金的成形缺陷和显微组织。研究结果表明:W-3.5Nb合金的成形缺陷主要包括熔合不良和微裂纹,低速扫描可有效降低缺陷含量。熔合不良主要由熔池的球化和扰动导致,微裂纹主要是由凝固过程中枝晶间液相的凝固收缩引起。不同扫描速度下,熔池的凝固过程不同,合金呈现出不同的组织特点。在高速扫描时,由于扫描层间熔合不充分,合金外延生长不明显,形成细小等轴晶,没有明显的择优取向;低速扫描时,在外延生长的作用下,形成粗大的柱状晶组织,沿成形方向形成(001)方向择优取向;在单层两次熔化条件下,柱状晶特性和晶粒的择优取向减弱。
文摘电子束选区熔化(selective electron beam melting,SEBM)是20世纪90年代初期发展起来的一类金属3D打印工艺,具有能量利用率高、成形效率高和成形应力低的突出优点,并且是在真空环境中成形,特别适用于高熔点、高活性、脆性金属材料复杂构件的高质量制造。由于其是一种粉末床熔融型3D打印工艺,通常也称之为粉末床电子束3D打印技术。从粉末床电子束3D打印的粉末原料、组织与性能、复杂构件的成形能力和工程应用等方面,介绍了作者团队10多年来在粉末床电子束3D打印稀有金属材料方面的工作积累,重点介绍了粉末床电子束3D打印Ti-6Al-4V合金的研究进展,最后结合3D打印技术整体发展趋势对粉末床电子束3D打印技术的发展前景和重点发展方向进行了展望。
