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(jié)構(gòu)與耐蝕性能之間對(duì)應(yīng)關(guān)系，旨在闡述這種新興工藝制備金屬的腐蝕行為，包括點(diǎn)蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕開裂和氫脆等。全書共8章，對(duì)增材制造316L不銹鋼、15-5PH高強(qiáng)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(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)的探討，為讀者展現(xiàn)出了豐富的增材制造金屬獨(dú)特的腐蝕行為與案例�？蔀榭蒲腥藛T提供成分設(shè)計(jì)、工藝優(yōu)化、組織調(diào)控和腐蝕控制等方面的服務(wù)與技術(shù)支撐，為增材制造金屬用戶提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)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(shù)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(guān)專業(yè)高年級(jí)本科生及研究生的參考書。
董超芳，北京科技大學(xué)，副院長(zhǎng)、教授、博士生導(dǎo)師，國(guó)家材料環(huán)境腐蝕平臺(tái)副主任，教育部腐蝕與防護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任。圍繞金屬腐蝕集成計(jì)算與耐蝕材料設(shè)計(jì)開展研究，基于材料基因工程理念，探索由經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)槔硇栽O(shè)計(jì)與調(diào)控的技術(shù)和方法。2009年入選北京市科技新星計(jì)劃，2011年入選教育部新世紀(jì)優(yōu) 秀人才計(jì)劃，2012年獲教育部霍英東青年教師獎(jiǎng)，2012年獲國(guó)家優(yōu)青基金資助，2017年國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目首席科學(xué)家。發(fā)表SCI論文200余篇，H-因子29。獲國(guó)家發(fā)明專利20項(xiàng)，美國(guó)專利2項(xiàng)，國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，省部級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)5項(xiàng)。
第1章 概論 001
1.1 增材制造技術(shù)概述 002
1.1.1 增材制造技術(shù)的定義及發(fā)展歷程 002
1.1.2 增材制造技術(shù)的分類與特點(diǎn) 004
1.2 金屬增材制造技術(shù) 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(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 013
1.3 金屬增材制造用球形粉末及其制備技術(shù) 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(shù) 017
1.3.3 旋轉(zhuǎn)電極球形金屬粉末制備技術(shù) 019
1.3.4 等離子霧化球形金屬粉末制備技術(shù) 021
1.4 增材制造金屬的組織結(jié)構(gòu)特征 022
1.4.1 晶粒及亞結(jié)構(gòu) 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(yīng)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(diǎn)蝕 028
1.5.2 晶間腐蝕 029
1.5.3 應(yīng)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(shù)的應(yīng)用領(lǐng)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(xiàn) 041
第2章 SLM成形316L不銹鋼的腐蝕行為與機(jī)理043
2.1 SLM 316L不銹鋼組織結(jié)構(gòu)特征及打印參數(shù)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(jié)構(gòu) 051
2.1.5 激光功率 054
2.1.6 掃描速度 056
2.2 熱處理對(duì)SLM 316L不銹鋼組織結(jié)構(gòu)和腐蝕行為的影響 059
2.2.1 熱處理對(duì)SLM 316L不銹鋼組織結(jié)構(gòu)的影響 059
2.2.2 熱處理對(duì)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(jié)構(gòu)與耐蝕性 068
2.3.3 點(diǎn)蝕萌生與擴(kuò)展規(guī)律 072
2.3.4 晶間腐蝕行為 076
2.3.5 應(yīng)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(yīng)用分析與展望 091
2.5 本章小結(jié) 093
參考文獻(xiàn) 094
第3章 SLM成形15-5PH高強(qiáng)度不銹鋼的腐蝕行為與機(jī)理097
3.1 打印參數(shù)對(duì)SLM 15-5PH不銹鋼組織結(jié)構(gòu)及耐蝕性的影響 098
3.1.1 組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能 099
3.1.2 腐蝕行為及機(jī)理 103
3.2 熱處理制度對(duì)SLM 15-5PH高強(qiáng)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(jī)理 112
3.3 SLM 15-5PH高強(qiáng)度不銹鋼顯微組織對(duì)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(diǎn)蝕行為 122
3.4 工程應(yīng)用分析與展望 128
3.5 本章小結(jié) 130
參考文獻(xiàn) 131
第4章 SLM成形CoCrMo合金的腐蝕行為與機(jī)理133
4.1 SLM CoCrMo合金的成形工藝與組織結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu) 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(duì)SLM CoCrMo合金組織結(jié)構(gòu)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(yīng)用分析與展望 174
4.6 本章小結(jié) 175
參考文獻(xiàn) 176
第5章 SLM成形AlSi10Mg合金的腐蝕行為與機(jī)理179
5.1 SLM AlSi10Mg打印參數(shù)對(duì)組織結(jié)構(gòu)影響的模擬計(jì)算 180
5.1.1 第一性原理與分子動(dòng)力學(xué)建模 180
5.1.2 SLM打印功率對(duì)組織結(jié)構(gòu)的影響 185
5.2 SLM AlSi10Mg合金組織結(jié)構(gòu)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(diǎn)蝕萌生與擴(kuò)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(yīng)用分析與展望 201
5.5 本章小結(jié) 202
參考文獻(xiàn) 203
第6章 SLM成形Ti6Al4V合金的腐蝕行為與機(jī)理205
6.1 打印參數(shù)對(duì)SLM Ti6Al4V合金組織結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)與性能特征 209
6.2.1 相組成與結(jié)構(gòu)特征 209
6.2.2 晶界特征 211
6.2.3 各向異性 213
6.2.4 力學(xué)性能 217
6.3 SLM Ti6Al4V合金鈍化特性與陽(yáng)極氧化 220
6.3.1 鈍化及點(diǎn)蝕行為 220
6.3.2 熱處理對(duì)腐蝕行為的影響 223
6.3.3 微納表面結(jié)構(gòu)制備與表征 229
6.3.4 微納表面耐蝕性能 235
6.4 工程應(yīng)用分析與展望 239
6.5 本章小結(jié) 241
參考文獻(xiàn) 242
第7章 SLM成形哈氏合金的腐蝕行為與機(jī)理245
7.1 打印參數(shù)對(duì)SLM 哈氏合金組織結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(xué)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(diǎn)蝕萌生與擴(kuò)展規(guī)律 260
7.3.3 高溫氧化行為 263
7.4 工程應(yīng)用分析與展望 267
7.5 本章小結(jié) 267
參考文獻(xiàn) 269
第8章 LMD成形Inconel 718合金的腐蝕行為與機(jī)理271
8.1 高通量LMD Inconel 718 合金的制備工藝 272
8.2 Nb含量對(duì)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(jié)構(gòu) 277
8.2.3 力學(xué)性能 281
8.2.4 腐蝕行為 283
8.3 第二相顆粒對(duì)LMD Inconel 718 合金組織與性能的影響 287
8.3.1 組織結(jié)構(gòu)與成分分布 287
8.3.2 微電偶效應(yīng)及局部腐蝕行為 293
8.3.3 摩擦磨損性能 295
8.4 工程應(yīng)用分析與展望 297
8.5 本章小結(jié) 298
參考文獻(xiàn) 299
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