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CO_2激光熔覆直接制造Ni/TiC梯度功能材料研究

王耀民  
【摘要】: 本文用CO2激光熔覆直接制造技术制备了Ni/TiC梯度功能材料,并用有限元分析方法进行了材料应力缓和设计,找出了激光直接制造法制备Ni/TiC梯度功能材料的梯度成分分布指数p、梯度材料层数n、梯度材料单层厚度h对残余应力的作用规律,并且当p=1、n=11、h尽可能小时可获得最佳的应力缓和效果。 提出了体积送粉率的概念,并指出体积送粉率的工艺控制是梯度功能材料获得良好成形质量的必要条件。通过梯度功能材料和相应单层材料的对比研究,发现相同成分材料具有相同的物相组成和显微组织。对制备的Ni/TiC材料进行了物理和机械性能测试,获得了具有实际应用价值的数据。研究了Ni/TiC梯度功能材料的机械性能(硬度、耐磨性、抗热疲劳和抗热震性)和物理性能(密度、热膨胀特性和导热特性)以及工艺因素对它们的影响规律,为激光直接制备Ni/TiC梯度功能材料提供了实验数据与理论依据。


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