通过选择性激光炼获得的Inconel 718/Ti6Al4V多材料中的Cu+Nb中间层的形成
Arseniy Repnin1, Evgenii Borisov1, Anatoly Popovich1
1Institute of Machinery, Materials, and Transport, Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University (SPbPU), Polytechnicheskaya, 29, 195251 Saint Petersburg, Russia.
Materials (Basel, Switzerland)
|December 17, 2024
概括
这项研究探讨了Inconel 718/Ti6Al4V多材料,使用通过选择性激光化 (SLM) 制造的铜和中间层. 间层影响了界面微观结构和机械性能,达到910 MPa的最终抗拉强度.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 金工业是金工业的一个方面.
- 增材制造 增材制造 增材制造
背景情况:
- 在航空航天和能源领域,Inconel 718和Ti6Al4V是关键的合金.
- 结合不相似的材料,如Inconel 718和Ti6Al4V提出了重大挑战.
- 选择性激光化 (SLM) 提供了创建复杂的多材料结构的潜力.
研究的目的:
- 为了研究由SLM生产的Cu和Nb中间层的Inconel 718/Ti6Al4V多材料的界面特性.
- 分析界面区域的微观结构,化学/相组成和硬度.
- 为了确定介层对机械性能的影响,特别是最终的抗拉强度.
主要方法:
- 使用选择性激光化 (SLM) 制造英康尼尔718/Ti6Al4V多材料样品.
- 界面区域的微观结构分析.
- 界面区域的化学和相组合分析.
- 在多材料接口上进行微硬度测试.
- 拉力测试用于评估最终的拉力强度.
主要成果:
- 在所有界面区域观察到岛屿宏观分离.
- 在Ti6Al4V/Nb和Cu/Inconel 718接口的急剧化学转换;在Cu/Nb接口的逐渐转换 (大约. 宽度为700微米).
- 没有检测到新的相;典型的合金和接口相存在.
- 微硬度在接口上有显著的变化:270 (Ti6Al4V) →190 (Nb) →120 (Cu) →300HV (Inconel 718). 在接口上微硬度有显著的变化:270 (Ti6Al4V) →190 (Nb) →120 (Cu) →300HV (Inconel 718).
- 在多种材料的样品中达到910 MPa的最终抗拉强度.
结论:
- 和Nb中间层有效地促进了Inconel 718和Ti6Al4V通过SLM的连接.
- 层间的组成和微观结构显著影响了界面特性和硬度分布.
- 制造的多材料组件具有高抗拉强度的有希望的机械性能.
