基于激光选区融化技术的不同空间孔隙结构多孔Ti6Al4V合金的力学性能研究

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以Ti6Al4V球形粉末为原料,利用激光选区熔化技术(SLM)精确化制备了 Ti6Al4V合金样品试件.采用扫描电镜观察了 3种不同空间孔隙结构(正六面体结构、G7结构、复合结构)的表观形貌,采用万能压缩试验机测试样品试件的力学性能,探究了激光选区融化技术对不同空间孔隙结构多孔Ti6Al4V合金的室温力学性能.结果表明:SLM成形Ti6Al4V合金室温的压缩弹性模量分别为1460、1530、1300MPa,抗压强度分别为111、1460、184MPa.复合结构的试件综合力学性能更能符合种植体-骨界面的结合和生长,为探究种植体新的多孔结构提供理论依据.
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随着钛合金的生产和使用需求量的增大,对制备钛合金的工艺要求也愈来愈高.通过对粉末冶金、机械合金化、电子束熔炼和选择性激光熔化制备生物医用钛合金材料的方法、原理、性能、优缺点以及应用进展进行总结,指出了未来的研究方向.
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对1060铝和AZ31B镁合金进行异种材料搅拌摩擦对接焊试验,研究了接头的显微组织、织构分布和力学性能.结果 表明:从焊核区中心至镁侧热力影响区,平均晶粒尺寸逐渐增大,再结晶分数和大角度晶界占比逐渐降低,微观织构从‖ WD逐渐转变为‖ TD.接头焊核区的显微硬度相较母材的增加,由于焊核区和镁侧热力影响区晶粒尺寸的差异,镁侧热力影响区/焊核区界面处显微硬度发生突变.接头的抗拉强度和伸长率分别为75.6 MPa和0.6%,接头的断裂位置为镁侧热力影响区/焊核区界面处,断裂方式为脆性断裂.
设计了5种制备Ti-22Al-25Nb(at%)合金VAR熔炼用自耗电极方案,并制备了该合金.对VAR熔炼的Ti-22Al-25Nb合金铸锭进行了化学成分分析.结果 表明,自耗电极制备方式对铸锭的化学成分均匀性影响较小,对化学元素的损失率影响较大.采用纯金属加入时A1元素的损失率为23.8%,采用中间合金方式加入时损失率最小,为4.9%.混料+布料+压制方式是制备Ti-22A1-25Nb合金VAR熔炼用自耗电极的最佳的方式.
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