科普小知識|合金材料您知道哪些呢？

        金屬3D打印應用最多的是熔覆粉末。雖然目前熔覆粉末的應用不夠廣泛，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系合金應用普遍。Cu元素可與Zr、Mo、Si等元素發(fā)生反應形成強化相，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硬質(zhì)相，后發(fā)生包晶反應生成原位顆粒增強復合材料。

（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度達到997MPa，最大屈服強度達到922MPa，均高于其他方法獲得的成形層強度。

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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,并且因為晶粒細化和金屬間化合物的重新分布，熔覆層在3.56%(質(zhì)量分數(shù))NaCl溶液中的抗腐蝕性能比基體鎂合金大大提高。

        激光增材修復與再制造材料是制約激光增材修復與再制造技術發(fā)展和應用的主要因素。目前在研制激光增材修復與再制造材料方面雖取得了一定進展，但與按照設計的熔覆件性能和應用要求定量地設計合金成分還存在很長距離，激光增材修復與再制造材料遠未形成系列化和標準化，尚需要加大力度進行深人研究。