【摘 要】
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非晶合金具有长程无序、短程有序的亚稳态结构,并且内部不存在晶界、位错等缺陷,这些独特的结构特征赋予其优异的力学、物理和化学性能。然而,非晶合金的广泛应用目前存在两个主要障碍:玻璃形成能力低导致的小临界尺寸以及复杂几何形状构件的制造困难,极大限制了非晶合金结构材料的推广与应用。激光选区熔化（Selective Laser Melting,SLM）是一种逐层添加、逐层熔化冷却凝固成型,最终制造出三维实
【基金项目】
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江苏省自然科学基金面上项目,BK20191338,激光选区熔化铁基金属玻璃的致密度与力学性能调控；
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非晶合金具有长程无序、短程有序的亚稳态结构,并且内部不存在晶界、位错等缺陷,这些独特的结构特征赋予其优异的力学、物理和化学性能。然而,非晶合金的广泛应用目前存在两个主要障碍:玻璃形成能力低导致的小临界尺寸以及复杂几何形状构件的制造困难,极大限制了非晶合金结构材料的推广与应用。激光选区熔化（Selective Laser Melting,SLM）是一种逐层添加、逐层熔化冷却凝固成型,最终制造出三维实体零件的方法,作为一种新兴的制造技术,它具有灵活性高、不需模具、周期短、不受零件结构和材料限制等一系列优点,在军用、航空、航空航天、医疗设备、汽车制造等领域都有很好的应用前景。同时,由于其较高的冷却速度（＞10~3 K/s）,以及独特的分层制造工艺,可以克服上述临界尺寸和几何形状的困难,实现大尺寸复杂形状非晶构件的制造。本文利用分子动力学模拟研究了激光选区熔化Fe Cu Ni非晶合金结构随Ni含量的演变特征,从原子级别理解非晶合金的晶化与Ni含量的关系,从而找到其晶化的弱化机理;研究激光选区熔化过程中不同基板对Fe Cu Ni非晶合金粉末层-基板的界面晶化行为。研究工作主要包括:（1）研究了激光选区熔化Fe50Cu50-xNix（x=0,5,10,15,20,30）非晶合金中微观结构的演变过程。发现完美BCC团簇在Ni含量较低的Fe Cu Ni非晶打印样品中含量较高,Fe50Cu50样品中最高。样品晶化程度与Ni含量之间存在明显的单调关系,这主要由于非晶粉末中Ni含量越多,样品内形成更多的以Ni为中心的二十面体团簇,同时抑制更多以Fe和以Cu为中心的＜0,6,0,8＞团簇的形成。（2）探究了不同基板晶体结构（FCC、BCC及HCP）对激光选区熔化Fe50Cu40Ni10非晶合金粉末层-基板界面晶化行为的影响。发现激光选区熔化过程中基板结构对熔体的结晶过程有引领作用,熔池在靠近基板的区域容易发生晶化,且结晶相的结构与基板的晶体结构相同。（3）研究了粉末粒径对激光选区熔化Fe50Cu40Ni10非晶合金晶化行为的影响。粉末粒径对打印样品结晶程度有重要影响,粉末粒径较大时,非晶合金打印过程更容易发生结晶。该论文有图21幅,表2个,参考文献80篇。
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