激光選區(qū)熔化技術(shù)(SLM)能夠直接成形出具有高精度、高性能的功能結(jié)構(gòu)材料,廣泛應(yīng)用于復(fù)雜異形結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)當(dāng)中。但是由于目前市場上細(xì)微粉末原料的價(jià)格昂貴,打印過程中的復(fù)雜熱歷史和工藝缺陷等因素造成沉積態(tài)316L結(jié)構(gòu)件的打印成本高、試樣存在不同程度的組織缺陷及力學(xué)性能不穩(wěn)定等問題。為了探究不同初始粉末粒徑和制備工藝參數(shù)對試樣的致密度、顯微組織和拉伸力學(xué)性能的影響規(guī)律,深入研究激光選區(qū)熔化技術(shù)形成的獨(dú)特微米尺度亞晶組織形成機(jī)理及后續(xù)熱處理對亞晶組織和力學(xué)性能的影響,本文以316L不銹鋼粉末為原料,對激光選區(qū)熔化技術(shù)在不同參數(shù)下制備的沉積態(tài)試樣展開研究。將兩種粒徑尺寸的粉末以不同比例混合作為粉末原料,研究混合粉相組成的變化,以及制備試樣表面形貌,顯微組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的變化。結(jié)果表明混合后粉末的相組成不變,均為單相奧氏體。隨著大粒徑粉末含量增大,頂部掃描軌道形貌由平整變得彎曲,側(cè)面微熔池尺寸減小,亞晶結(jié)構(gòu)特征逐漸減弱,出現(xiàn)顆粒未熔現(xiàn)象,未熔顆粒內(nèi)部存在成分偏析現(xiàn)象并引入了O元素。當(dāng)混入20%大粒徑粉末后,能夠通過SLM技術(shù)制備出拉伸強(qiáng)度662 MPa,延伸率為47%的沉積態(tài)試樣。研究不同制備工...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 奧氏體不銹鋼簡介
    1.3 金屬增材制造的典型方法
        1.3.1 定向能量沉積技術(shù)
        1.3.2 粉床熔融增材制造技術(shù)
    1.4 激光選區(qū)熔化國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.4.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.5 課題研究的意義
    1.6 課題研究的內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.2.1 設(shè)備概況
        2.2.2 激光掃描方式
    2.3 實(shí)驗(yàn)方案
    2.4 實(shí)驗(yàn)主要分析方法
        2.4.1 沉積態(tài)試樣密度測試
        2.4.2 物相及顯微形貌表征方法
        2.4.3 力學(xué)性能測試
    2.5 熱處理工藝
    2.6 行星式混料機(jī)
3 混合粉末對沉積態(tài)316L組織性能的影響
    3.1 引言
    3.2 混合粉末性能表征
    3.3 混合粉末沉積態(tài)316L不銹鋼試樣組織形貌
    3.4 混合粉末沉積態(tài)316L不銹鋼典型缺陷
    3.5 混合粉末沉積態(tài)316L不銹鋼拉伸性能
    3.6 混合粉末沉積態(tài)316L不銹鋼斷口分析
    3.7 本章小結(jié)
4 激光選區(qū)熔化316L不銹鋼工藝參數(shù)研究
    4.1 引言
    4.2 激光工藝參數(shù)對沉積態(tài)316L不銹鋼致密度的影響
        4.2.1 掃描速率v對沉積態(tài)316L不銹鋼致密度的影響
        4.2.2 掃描間距h對沉積態(tài)316L不銹鋼致密度的影響
        4.2.3 掃描層厚t對沉積態(tài)316L不銹鋼致密度的影響
        4.2.4 體能量密度(VED)對沉積態(tài)316L不銹鋼致密度的影響
    4.3 激光工藝參數(shù)對沉積態(tài)316L不銹鋼顯微組織性能的影響
        4.3.1 激光工藝參數(shù)與沉積態(tài)顯微組織關(guān)系
        4.3.2 激光工藝參數(shù)對沉積態(tài)316L不銹鋼顯微組織的影響
    4.4 激光工藝參數(shù)對沉積態(tài)316L不銹鋼力學(xué)性能的影響
    4.5 沉積態(tài)316L不銹鋼拉伸斷口分析
    4.6 本章小結(jié)
5 激光選區(qū)熔化316L不銹鋼亞晶組織研究
    5.1 引言
    5.2 激光選區(qū)熔化316L不銹鋼亞晶組織
    5.3 斜溫度梯度自由表面薄液層熱毛細(xì)對流模式
    5.4 激光單道次掃描溫度場模擬
        5.4.1 有限元模型的建立
        5.4.2 溫度場模擬結(jié)果
    5.5 沉積態(tài)316L不銹鋼EBSD分析
    5.6 熱處理對沉積態(tài)316L不銹鋼組織和性能的影響
    5.7 本章小結(jié)
6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄 :發(fā)表論文情況
致謝



本文編號：3783687