导　　师： 肖志瑜

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 激光选区熔化技术（Selective Laser Melting,SLM）具有直接快速成形的特点,在复杂零件和个性化定制方面具有广阔的发展前景。本文通过气雾化制备Cu-9.7Sn-0.2P合金粉末并进行SLM成形,为国产SLM用Cu-Sn-P合金粉末的制备及其成形提供技术依据。采用自主研制的双喷嘴气雾化技术制备球形度良好的Cu-9.7Sn-0.2P合金粉末,在熔体温度为1300℃,雾化气体压力为2.0 MPa,雾化气体温度为120℃的条件下,随着导流管直径从4.2 mm、4.5 mm增大到5.0 mm,气雾化制得的粉末的D50增大,粒度分布右移,粉末的钝度降低,卫星粉粘连有所减少,而且压缩度降低,含氧量降低。综合各指标得出最佳的气雾化导流管直径为4.5 mm,在此工艺参数下制备得到的粉末D50为17.15μm,钝度为64.21%,赘生物指数为16.69%,压缩度为19.79,含氧量为0.058%,松装密度为4.62 g/cm3,振实密度为5.76 g/cm3。粉末表面和内部均由树枝晶和等轴晶组成。通过SLM成形正交试验与极差分析发现,激光功率、扫描速度和扫描间距对激光选区熔化成形试样的致密度和表面质量有重要影响。通过正交试验得到的最优SLM成形工艺参数为:激光功率300 W、扫描速度250 mm/s、扫描间距0.08 mm。在此工艺参数下,激光选区熔化成形Cu-9.7Sn-0.2P合金的相对密度达到99.3%,表面粗糙度为19.6μm,屈服强度为411 MPa,抗拉强度为516 MPa,伸长率为12.8%,均高于铸造试样;显微组织主要由α-Cu相、亚稳相β′(Cu13.7Sn)和微量的δ相(Cu41Sn11)组成。对激光选区熔化成形试样进行热处理发现:热处理后的试样显微组织主要由α-Cu相组成;在保温时间为4 h的条件下,随着热处理温度的升高,SLM热处理试样的屈服强度、抗拉强度不断减小,而伸长率不断增大,600°C保温4 h后试样的屈服强度、抗拉强度分别为272 MPa、391 MPa,伸长率达到20%。通过热处理能够得到较高强度与较好塑性相结合的良好的综合力学

关 键 词： 气雾化制粉 激光选区熔化 电化学腐蚀 摩擦磨损

领　　域： [] []