本書著重研究增材制造成形（3D打印）金屬的打印工藝、組織結構與耐蝕性能之間對應關系，旨在闡述這種新興工藝制備金屬的腐蝕行為，包括點蝕、晶間腐蝕、應力腐蝕開裂和氫脆等。全書共8章，對增材制造316L不銹鋼、15-5PH高強度不銹鋼、CoCrMo合金、AlSi10Mg合金、Ti6Al4V合金、哈氏合金和Inconel 718合金的腐蝕行為與機理進行了系統的探討，為讀者展現出了豐富的增材制造金屬獨特的腐蝕行為與案例。可為科研人員提供成分設計、工藝優(yōu)化、組織調控和腐蝕控制等方面的服務與技術支撐，為增材制造金屬用戶提供基礎的數據和參考，為提高增材制造金屬的耐蝕性與使用壽命提供技術保障。
本書適合從事金屬增材制造的科技人員閱讀，也可作為高校相關專業(yè)高年級本科生及研究生的參考書。
董超芳，北京科技大學，副院長、教授、博士生導師，國家材料環(huán)境腐蝕平臺副主任，教育部腐蝕與防護重點實驗室副主任。圍繞金屬腐蝕集成計算與耐蝕材料設計開展研究，基于材料基因工程理念，探索由經驗指導轉變?yōu)槔硇栽O計與調控的技術和方法。2009年入選北京市科技新星計劃，2011年入選教育部新世紀優(yōu) 秀人才計劃，2012年獲教育部霍英東青年教師獎，2012年獲國家優(yōu)青基金資助，2017年國家重點研發(fā)計劃項目首席科學家。發(fā)表SCI論文200余篇，H-因子29。獲國家發(fā)明專利20項，美國專利2項，國家科技進步二等獎1項，省部級科技進步一等獎5項。
第1章 概論 001
1.1 增材制造技術概述 002
1.1.1 增材制造技術的定義及發(fā)展歷程 002
1.1.2 增材制造技術的分類與特點 004
1.2 金屬增材制造技術 008
1.2.1 金屬增材制造的工藝與原理 008
1.2.2 金屬增材制造技術的發(fā)展趨勢 013
1.3 金屬增材制造用球形粉末及其制備技術 014
1.3.1 金屬增材制造用粉末特性 014
1.3.2 氣霧化球形金屬粉末制備技術 017
1.3.3 旋轉電極球形金屬粉末制備技術 019
1.3.4 等離子霧化球形金屬粉末制備技術 021
1.4 增材制造金屬的組織結構特征 022
1.4.1 晶粒及亞結構 022
1.4.2 偏析偏聚 023
1.4.3 孔隙 024
1.4.4 裂紋 025
1.4.5 殘余應力 025
1.4.6 表面粗糙度 026
1.5 增材制造金屬的腐蝕行為與特征 027
1.5.1 點蝕 028
1.5.2 晶間腐蝕 029
1.5.3 應力腐蝕開裂 030
1.5.4 氫損傷 031
1.5.5 其它腐蝕類型 032
1.6 金屬增材制造技術的應用領域 033
1.6.1 生物醫(yī)療 034
1.6.2 航空航天 035
1.6.3 能源化工 038
1.6.4 軌道交通 040
參考文獻 041
第2章 SLM成形316L不銹鋼的腐蝕行為與機理043
2.1 SLM 316L不銹鋼組織結構特征及打印參數的影響 044
2.1.1 各向異性 044
2.1.2 晶界特征 046
2.1.3 夾雜物分布 048
2.1.4 胞狀結構 051
2.1.5 激光功率 054
2.1.6 掃描速度 056
2.2 熱處理對SLM 316L不銹鋼組織結構和腐蝕行為的影響 059
2.2.1 熱處理對SLM 316L不銹鋼組織結構的影響 059
2.2.2 熱處理對SLM 316L不銹鋼腐蝕行為的影響 062
2.3 SLM 316L不銹鋼鈍化特性與腐蝕行為 065
2.3.1 孔隙缺陷處的腐蝕行為 065
2.3.2 鈍化膜的組成結構與耐蝕性 068
2.3.3 點蝕萌生與擴展規(guī)律 072
2.3.4 晶間腐蝕行為 076
2.3.5 應力腐蝕行為 079
2.3.6 氫損傷行為 080
2.3.7 燃料電池環(huán)境中的腐蝕行為 085
2.3.8 模擬體液環(huán)境中的腐蝕行為 089
2.4 工程應用分析與展望 091
2.5 本章小結 093
參考文獻 094
第3章 SLM成形15-5PH高強度不銹鋼的腐蝕行為與機理097
3.1 打印參數對SLM 15-5PH不銹鋼組織結構及耐蝕性的影響 098
3.1.1 組織結構及力學性能 099
3.1.2 腐蝕行為及機理 103
3.2 熱處理制度對SLM 15-5PH高強度不銹鋼性能的影響 108
3.2.1 顯微組織演變 108
3.2.2 腐蝕行為及機理 112
3.3 SLM 15-5PH高強度不銹鋼顯微組織對腐蝕行為的影響 117
3.3.1 顯微組織演變 118
3.3.2 鈍化特性及點蝕行為 122
3.4 工程應用分析與展望 128
3.5 本章小結 130
參考文獻 131
第4章 SLM成形CoCrMo合金的腐蝕行為與機理133
4.1 SLM CoCrMo合金的成形工藝與組織結構特征 134
4.1.1 SLM CoCrMo合金成形工藝 134
4.1.2 SLM CoCrMo合金組織結構 136
4.2 SLM CoCrMo合金在含氯溶液中的腐蝕行為 140
4.2.1 在氯化鈉溶液中的腐蝕行為 140
4.2.2 在模擬發(fā)炎環(huán)境中的腐蝕行為 149
4.3 SLM CoCrMo合金在磨損條件下的腐蝕行為 158
4.4 熱處理對SLM CoCrMo合金組織結構及腐蝕行為的影響 166
4.4.1 不同熱處理制度下SLM CoCrMo合金的組織演變 166
4.4.2 不同熱處理制度下SLM CoCrMo合金的腐蝕行為 172
4.5 工程應用分析與展望 174
4.6 本章小結 175
參考文獻 176
第5章 SLM成形AlSi10Mg合金的腐蝕行為與機理179
5.1 SLM AlSi10Mg打印參數對組織結構影響的模擬計算 180
5.1.1 第一性原理與分子動力學建模 180
5.1.2 SLM打印功率對組織結構的影響 185
5.2 SLM AlSi10Mg合金組織結構與性能特征 188
5.2.1 相組成與分布特征 188
5.2.2 亞晶胞界特征 190
5.3 SLM AlSi10Mg合金腐蝕行為 191
5.3.1 均勻腐蝕行為規(guī)律 193
5.3.2 點蝕萌生與擴展規(guī)律 195
5.3.3 腐蝕各向異性 196
5.3.4 熱處理后的腐蝕行為 199
5.4 工程應用分析與展望 201
5.5 本章小結 202
參考文獻 203
第6章 SLM成形Ti6Al4V合金的腐蝕行為與機理205
6.1 打印參數對SLM Ti6Al4V合金組織結構的影響 206
6.1.1 激光功率 206
6.1.2 掃描速度 208
6.2 SLM Ti6Al4V合金組織結構與性能特征 209
6.2.1 相組成與結構特征 209
6.2.2 晶界特征 211
6.2.3 各向異性 213
6.2.4 力學性能 217
6.3 SLM Ti6Al4V合金鈍化特性與陽極氧化 220
6.3.1 鈍化及點蝕行為 220
6.3.2 熱處理對腐蝕行為的影響 223
6.3.3 微納表面結構制備與表征 229
6.3.4 微納表面耐蝕性能 235
6.4 工程應用分析與展望 239
6.5 本章小結 241
參考文獻 242
第7章 SLM成形哈氏合金的腐蝕行為與機理245
7.1 打印參數對SLM 哈氏合金組織結構及性能的影響 247
7.1.1 激光功率 247
7.1.2 掃描速度 249
7.2 SLM哈氏合金組織結構與性能特征 252
7.2.1 相組成與分布特征 252
7.2.2 晶界特征 253
7.2.3 力學性能 255
7.3 SLM哈氏合金鈍化特性與腐蝕行為 256
7.3.1 鈍化膜組成與耐蝕性 256
7.3.2 點蝕萌生與擴展規(guī)律 260
7.3.3 高溫氧化行為 263
7.4 工程應用分析與展望 267
7.5 本章小結 267
參考文獻 269
第8章 LMD成形Inconel 718合金的腐蝕行為與機理271
8.1 高通量LMD Inconel 718 合金的制備工藝 272
8.2 Nb含量對LMD Inconel 718 合金組織與性能影響 273
8.2.1 成分與相組成 273
8.2.2 微觀組織結構 277
8.2.3 力學性能 281
8.2.4 腐蝕行為 283
8.3 第二相顆粒對LMD Inconel 718 合金組織與性能的影響 287
8.3.1 組織結構與成分分布 287
8.3.2 微電偶效應及局部腐蝕行為 293
8.3.3 摩擦磨損性能 295
8.4 工程應用分析與展望 297
8.5 本章小結 298
參考文獻 299
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