第十四届全国表面工程大会

  与常规高能束增材技术相比，低温固态成型特点使得冷喷涂可避免熔化、凝固造成的各种冶金缺陷，是进行高性能增材制造的有效方法。然而目前绝大多数的喷涂态金属均表现为脆性，对于Cu、Al、Ni等材料及合金通过后热处理可使增材体的塑性恢复；但对于钛合金，即使进行热处理后，依然表现为脆性特征。对此，本文从冷喷涂过程中粒子界面的氧化膜的分布以及在后热处理过程中的演变规律的全新角度出发，以探索导致冷喷涂金属增材体呈现为脆性的原因。论文分别以Cu和Ti两种典型材料为对象，首先采用TEM表征了喷涂态沉积体中粒子界面氧化膜的分布特征；其次，对不同的热处理温度处理后的两种冷喷涂金属分别进行了力学性能测试与氧化膜演变特征表征。结果表明，喷涂态中粒子界面处呈链状分布的氧化膜层片是导致脆性的重要原因。热处理后Cu沉积体内部粒子界面处氧化膜的球化是导致其塑性提升的主要原因。热处理过程中Ti粒子界面的氧化膜会发生分解，氧元素扩散固溶形成连续的富氧区，从而导致拉升过程中沉积体沿粒子界面富氧区解理断裂，呈现为脆性特征。

冷喷涂；固态增材制造；界面氧化膜；热处理；脆性