科普小知識|合金材料您知道哪些呢？

        金屬3D打印應(yīng)用最多的是熔覆粉末。雖然目前熔覆粉末的應(yīng)用不夠廣泛，但是其（如鈦基、銅基、鎂基等大多數(shù)利用該類金屬合金一些自身特有的屬性而達(dá)成耐高溫、耐腐蝕、抗氧化、耐熱疲勞、耐摩擦等優(yōu)質(zhì)的材料性能）市場潛力大，適合進(jìn)一步深入研究。

（1）銅基合金材料

        銅基合金兼具良好的耐腐蝕性能和抗黏著磨損性能，銅基激光增材修復(fù)與再制造材料包括Cu-Ni、Cu-Ni-B-Si、Cu-Ni-Fe-Co-CrSi-B、Cu-Zr-A1、Cu-Mn和Cu-Cr-Si等，其中Cu-Ni系合金應(yīng)用普遍。Cu元素可與Zr、Mo、Si等元素發(fā)生反應(yīng)形成強(qiáng)化相，提高涂層耐磨性能。Cu-Co、Co-Fe系合金在一定成分范圍發(fā)生熔體分離，冷卻時先析出高熔點(diǎn)硬質(zhì)相，后發(fā)生包晶反應(yīng)生成原位顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料。

（2）鈦基合金材料

        鈦基熔覆材料主要用于改善基體金屬材料表面的生物相容性、耐磨性或耐蝕性等。研究的鈦基激光增材修復(fù)與再制造粉末材料主要是純Ti粉、Ti6Al4V合金粉末以及T-TiO2、Ti-TIC、Ti-WC、T-Si等鈦基復(fù)合粉末。Ti6AI4V合金材料為常用鈦合金增材再制造材料體系，增材再制造的方法包括激光增材和等離子弧增材等方法，林建軍等人采用等離子弧增材的方法系統(tǒng)的研究了Ti6AI4V合金材料的組織和性能，并且和其他方法在性能上進(jìn)行了對比。結(jié)果表明等離子弧增材獲得Ti6AI4V成形層的最大抗拉強(qiáng)度達(dá)到997MPa，最大屈服強(qiáng)度達(dá)到922MPa，均高于其他方法獲得的成形層強(qiáng)度。

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（3）鎂基合金材料

         鎂基熔覆材料主要用于鎂合金表面的激光增材修復(fù)與再制造，以提高鎂合金表面的耐磨性能和耐蝕性能。在普通商用鎂合金上熔覆鎂基MEZ粉末(成分:Zn 0.5%，Mn 0.1%，Zr 0.1%，RE 2%，Mg bal)。研究表明，熔覆層顯微硬度由35HV提高到85-100HV,并且因?yàn)榫Я＜?xì)化和金屬間化合物的重新分布，熔覆層在3.56%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))NaCl溶液中的抗腐蝕性能比基體鎂合金大大提高。

        激光增材修復(fù)與再制造材料是制約激光增材修復(fù)與再制造技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的主要因素。目前在研制激光增材修復(fù)與再制造材料方面雖取得了一定進(jìn)展，但與按照設(shè)計(jì)的熔覆件性能和應(yīng)用要求定量地設(shè)計(jì)合金成分還存在很長距離，激光增材修復(fù)與再制造材料遠(yuǎn)未形成系列化和標(biāo)準(zhǔn)化，尚需要加大力度進(jìn)行深人研究。