激光增材制造Ti6Al4V/NiTi仿生功能梯度材料的界面特征及性能

TG456.7; 采用激光增材制造技术制备了组织致密且无缺陷的Ti6Al4V/NiTi仿生功能梯度材料(bionic function graded materials,BFGM),并对其界面微观结构、析出相特征和力学性能进行了研究.结果表明,Ti6Al4V/NiTi BFGM呈现由多种晶粒形貌和不规则异常共晶组织组成的非均匀组织,主要为富钛和富镍的固溶体以及(Ti,Ni)化合物.随着NiTi合金含量增加,不同沉积层中析出相的数量和形态发生了显著变化.BFGM的显微结构发生了一系列转变:α + β双相组织→柱状晶 + 不规则共晶结构→柱状晶→等轴晶→等轴晶 + 柱状晶.凝固过程中的相聚集、分离...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in焊接学报 Vol. 44; no. 10; pp. 27 - 33
Main Authors 李星燃, 刘政麟, 姜鹏飞, 聂明皓, 张志辉
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 吉林大学,工程仿生教育部重点实验室,长春, 130000 01.10.2023
Subjects
力学性能
界面组织
异质金属材料
功能梯度材料
激光增材制造
Online AccessGet full text
ISSN0253-360X
DOI10.12073/j.hjxb.20230307001

Cover

More Information
Summary:TG456.7; 采用激光增材制造技术制备了组织致密且无缺陷的Ti6Al4V/NiTi仿生功能梯度材料(bionic function graded materials,BFGM),并对其界面微观结构、析出相特征和力学性能进行了研究.结果表明,Ti6Al4V/NiTi BFGM呈现由多种晶粒形貌和不规则异常共晶组织组成的非均匀组织,主要为富钛和富镍的固溶体以及(Ti,Ni)化合物.随着NiTi合金含量增加,不同沉积层中析出相的数量和形态发生了显著变化.BFGM的显微结构发生了一系列转变:α + β双相组织→柱状晶 + 不规则共晶结构→柱状晶→等轴晶→等轴晶 + 柱状晶.凝固过程中的相聚集、分离和偏析现象严重影响BFGM的力学性能,BFGM最大显微硬度为 730.9 HV,归因于脆性Ti2Ni相的存在.BFGM的抗拉强度为 202 MPa,断后伸长率为 6.5%,显著高于直接连接的Ti6Al4V/NiTi异种材料.拉伸断口具有脆性断裂特征,多个次级裂纹沿晶扩展.
ISSN:0253-360X
DOI:10.12073/j.hjxb.20230307001