激光粉末沉积轻质Ti/Al密度梯度材料的裂纹形成机理及自愈合行为

摘要：

利用激光粉末沉积技术制备轻质Ti/Al密度梯度材料,采用扫描电子显微镜、电子探针显微分析仪、能谱仪、显微硬度测试仪等,分析了梯度材料的组织结构特征,研究了激光粉末沉积轻质Ti/Al密度梯度材料的裂纹形成机理及其自愈合行为.结果表明:轻质Ti/Al密度梯度材料的微观组织呈现渐变特征,相结构转变呈现Ti→Ti3Al→TiAl+Ti5Si3→TiAl3+TiAl+Ti5Si3+Al→Ti Al3+Al的规律变化;各梯度层(Ⅰ～Ⅴ)的平均硬度分别为370.9 HV0.1、619.4 HV0.1、567.7 HV0.1、459.5 HV0.1和213.8 HV0.1.梯度层中观察到裂缝存在,该裂纹在界面或缺陷(孔洞等)处萌生,在激光粉末沉积轻质Ti/Al密度梯度材料过程中,后续形成的熔池内金属溶液对裂纹具有填充作用,从结构上完成自修复,使裂缝得以愈合,可有效阻止裂纹进一步扩展.

关键词：增材制造、激光粉末沉积、梯度材料、裂纹、自愈合行为、组织结构演变

所属期刊栏目：32

分类号：TG146.21(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金;湖南省自然科学基金资助项目;湖南省重点研发计划资助项目

在线出版日期：2022-05-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：763-775