摘要: 碳化钨基复合材料由于具有高硬度与强度，从而被广泛地运用于工业领域。在众多成形技术中选区激光熔化(3D打印)有望成为实现复杂形貌要求的一种技术，因而对3D打印碳化钨基复合材料工艺的研究有重要意义。由于3D打印成形所需的原料粉末与传统所使用的... 展开 碳化钨基复合材料由于具有高硬度与强度，从而被广泛地运用于工业领域。在众多成形技术中选区激光熔化(3D打印)有望成为实现复杂形貌要求的一种技术，因而对3D打印碳化钨基复合材料工艺的研究有重要意义。由于3D打印成形所需的原料粉末与传统所使用的原料在外形与均匀性上存在一定的差异，因此制备出适用于3D打印技术的复合粉末也是亟待解决的问题。 本文采用化学镀法制备3D打印所需的高球形度高均匀性的WC-W2C-Ni复合粉末，并对复合粉末进行了选区激光熔化成形研究，分析了WC-W2C复合粉末化学镀的激活机理与金属层生长机理，并且探讨了各种不同试剂与实验环境对其的影响，通过优选法制备出了适用于选区激光熔化的复合粉末，对比分析了不同的3D打印参数对成形材料致密度的影响规律，并且对复合材料的物相组成与显微组织进行相应的分析，阐明了孔洞、裂纹等缺陷形成的原因，其结论如下： (1)采用有机活化处理的碳化钨颗粒都获得了良好的活性，活化后的碳化钨粉末，在不同成分的镀液中通过一定的优化调整都能获得良好的镀层并且保持着良好的球形度。最终的优化参数:PH为12.5、温度为85℃，硫酸镍的浓度为360g/L，还原剂次氧磷酸钠360g/L、络合剂为柠檬酸钠240g/L。 (2)采用对比法对选区激光熔化加工参数对材料力学性能的影响相关的探讨，发现由于激光功率与扫描速度对能量的输入有着决定性的影响材料的致密度、抗弯强度、冲击韧性有很大影响。通过优化处理后最终能得综合性能良好的WC-W2C-Cu-Ni复合材料，相较于传统的无压浸渍法制备的复合材料性能提高了5-15%左右。 (3)通过TEM的微区分析来对机强化理进行相关研究。发现强化方式主要由纳米强化与钉状组织强化组成。纳米碳化钨颗粒均匀分布于基体中，使得材料的硬度得到一定的提升，并与基体之间产生了一层明显的界面使得材料的韧性得到一定的保留。而碳化钨钉状组织通过“扎根”现象将未熔化碳化钨颗粒牢牢地固定在基体，增强了碳化钨的骨架作用。 收起