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【中國科學報】新方法可抑制增材制造過程的氧化

來源: 時間:2022-09-05

  本報訊(記者朱漢斌)廣東省科學院智能制造研究所研究員畢貴軍團隊與新加坡南洋理工大學、澳大利亞斯威本科技大學的科研人員合作,利用TiC顆粒原位抑制氧化,提高了增材制造材料性能。采用這種方法制備的316L不銹鋼氧含量降低了51.6%,同時韌性提高了54.1%,屈服強度和抗拉強度分別提高了5.6%和11.4%。相關研究發表于《材料科學與工程A 》。

中國科學報第四版

  氧化問題是增材制造過程中常見問題之一,嚴重的氧化會導致金屬材料性能(尤其是韌性)變差。直接能量沉積法(DED)是主要的增材制造方法之一,由于其整個過程在開放環境中進行,因而在打印過程中更容易發生氧化。

   

  

  低能耗球磨工藝示意圖

  在該項研究中,科研人員利用TiC顆粒對激光的高吸收率以及與氧氣的原位反應,成功抑制了激光輔助增材制造過程中的氧化,并提高了材料的力學性能。研究發現,316L粉末在激光輔助增材制造過程中容易與氧氣反應生成Si/Mn/Cr的大顆粒氧化物并產生聚集,破壞材料性能。而TiC對激光的吸收率遠高于316L,并且更易于和氧氣發生反應,產物為CO2和細小的TiO2,CO2逸出熔池而降低氧含量,細小而均勻分布的TiO2可以起到彌散強化作用,從而提高增材制造材料性能。

  原文鏈接:

  https://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2022/9/371139.shtm?id=371139

  相關論文信息:

  https://doi.org/10.1016/j.msea.2022.143767

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