激光直接沉积TA2/TA15梯度材料弯曲性能的有限元模拟

• 作者: 胡悦 刘莎莎 程序 刘栋
• 来源期刊: 中国激光
• 关键词: 激光技术 TA2/TA15梯度材料 微观组织 弯曲性能 有限元模拟
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 激光制造|Laser Manufacturing
• 页码范围: 108-118
• 页数: 11页
• 分类号: TG495
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL202047.1202006

摘要

采用激光直接沉积技术制备TA2/TA15梯度材料,研究了该梯度材料的显微组织演变及弯曲性能,并通过有限元模拟重点探讨了弯曲过程中梯度过渡区不同成分合金的应力-应变行为.结果表明:由底部TA15合金向上过渡至TA2合金时,微观组织由网篮α+β相逐渐向单相α相过渡,合金元素种类和β相体积分数逐渐减少,α相体积分数逐渐增加.随着Al元素含量增加,显微硬度增大,抗弯强度由964 MPa增大至2156 MPa.有限元应力场模拟结果表明,试样在弯曲变形过程中,顶部受到压应力作用,底部受到拉应力作用.与TA15试样相比,Al元素含量减少会降低梯度材料的抗弯强度,但会大幅提升其塑性能力,并实现应力均匀过渡.在所有的试样中,GZ-3试样的综合性能最优.