Al基納米復(fù)合材料機(jī)械合金化制備及選區(qū)激光熔化成形研究.pdf

1、本文以微米級的AlSi10Mg和TiC粉末為原料，利用機(jī)械合金化技術(shù)制備TiC/AlSi10Mg納米復(fù)合粉體，并利用選區(qū)激光熔化（SLM）技術(shù)成功制備了塊體TiC/AlSi10Mg納米復(fù)合材料。一方面研究了球磨時間對復(fù)合粉體的物相、組織形貌、顆粒尺寸及粉體內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)的影響，探討了高能球磨過程中納米復(fù)合粉體的形成機(jī)制；另一方面研究了粉體特點(diǎn)和激光工藝參數(shù)對SLM成形件表面形貌、致密度、顯微組織和力學(xué)性能（顯微硬度、磨損磨損和拉伸性能）的

2、影響。主要研究結(jié)論如下：
　　在球磨初始階段（0-5h），冷焊機(jī)制占據(jù)主導(dǎo)位置，復(fù)合粉體明顯粗化。在5h-10h階段，主要以破碎機(jī)制為主，使粉體不斷碎化。當(dāng)球磨時間達(dá)到15h時，冷焊機(jī)制和破碎機(jī)制之間達(dá)到平衡狀態(tài)，復(fù)合粉體特性（顆粒形貌、顆粒尺寸及內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)）不再變化。此時平均尺寸30nm的TiC顆粒均勻分布于平均晶粒尺寸為21.9nm的基體當(dāng)中，成功制備了TiC/AlSi10Mg納米復(fù)合粉體。
　　利用SLM技術(shù)分別對高

3、能球磨的TiC/AlSi10Mg納米復(fù)合粉體和直接機(jī)械混合的納米TiC/AlSi10Mg復(fù)合粉體進(jìn)行成形加工。結(jié)果表明，與直接機(jī)械混合的復(fù)合粉體相比，高能球磨TiC/AlSi10Mg納米復(fù)合粉體更適用于SLM成形。在同一激光工藝參數(shù)下，高能球磨粉體SLM成形件的表面形貌、致密度、顯微組織均勻性及力學(xué)性能（顯微硬度和摩擦磨損）更加優(yōu)異。
　　激光工藝參數(shù)對SLM成形件致密度和顯微組織具有決定性影響，而致密度和顯微組織又決定著SLM成