發(fā)布時間：2023-10-28 19:27

　　針對18Ni300馬氏體時效鋼在航空航天及精密鍛模等領(lǐng)域制備復(fù)雜結(jié)構(gòu)件時面臨的材料利用率低、加工周期長和生產(chǎn)效率低等問題,本文采用SLM成形18Ni300馬氏體時效鋼,分析了SLM成形常見缺陷的成因,優(yōu)化了成形工藝,為充分發(fā)揮該材料高強(qiáng)度的優(yōu)勢,選擇固溶、固溶+時效的熱處理,研究了沉積態(tài)和不同熱處理狀態(tài)下樣件的組織、力學(xué)性能和摩擦磨損性能,具體研究結(jié)果如下:首先分別改變激光功率、掃描速度和掃描間距三個因素,研究了其對樣件致密度、硬度、表面粗糙度的影響規(guī)律。尋得激光功率400 w、掃描速度1800 mm/s、掃描間距0.07 mm、鋪粉層厚0.03 mm的組合參數(shù)下致密度最高,達(dá)到99.61%,表面粗糙度4.81μm,顯微硬度375.6 HV。SLM成形中球化、裂紋和氣孔等缺陷影響樣件質(zhì)量。采用S正交掃描策略探究了SLM成形18Ni300過程中球化、裂紋和氣孔缺陷的成因,表明除工藝參數(shù)良好組合外,反復(fù)利用的粉體其異常的粉體特性更容易使樣件出現(xiàn)缺陷,建議成形過程中嚴(yán)格控制其比例,保證樣件合格率。最終制備的樣件致密度在99.6%以上,硬度分布均勻、表面粗糙度優(yōu)良,表明SLM成形18Ni300...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 選區(qū)激光熔化技術(shù)
        1.2.1 SLM技術(shù)原理
        1.2.2 SLM技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 18Ni300馬氏體時效鋼
    1.4 本課題項目來源
    1.5 主要研究內(nèi)容及路線
第2章 試驗材料、設(shè)備及方法
    2.1 試驗材料
    2.2 試驗設(shè)備及方法
        2.2.1 選區(qū)激光熔化設(shè)備
        2.2.2 樣件的制備
        2.2.3 熱處理工藝
    2.3 組織觀察與性能檢測
        2.3.1 致密度及粗糙度測試
        2.3.2 微觀組織及形貌表征
        2.3.3 物相及元素分析
        2.3.4 力學(xué)性能測試
第3章 工藝參數(shù)對SLM成形缺陷及致密度的影響
    3.1 工藝參數(shù)對致密度及表面形貌的影響
        3.1.1 試驗參數(shù)的設(shè)計
        3.1.2 致密度與孔洞分布分析
        3.1.3 參數(shù)選擇分析
    3.2 缺陷問題研究
        3.2.1 球化現(xiàn)象
        3.2.2 裂紋
        3.2.3 氣孔
    3.3 粉體特性對致密度的影響
    3.4 不同工藝參數(shù)下粗糙度及硬度分析
        3.4.1 工藝參數(shù)對表面及側(cè)面粗糙度的影響
        3.4.2 工藝參數(shù)對顯微硬度的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 SLM成形18Ni300組織及性能分析
    4.1 沉積態(tài)成形組織分析
        4.1.1 金相組織分析
        4.1.2 熔池組織生長預(yù)測
        4.1.3 顯微組織分析
        4.1.4 亞晶粒微觀組織分析
    4.2 沉積態(tài)力學(xué)性能分析
        4.2.1 殘余應(yīng)力分析
        4.2.2 SLM成形與鍛造18Ni300力學(xué)性能差異分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 熱處理對SLM成形18Ni300組織及性能的影響
    5.1 固溶溫度對SLM成形18Ni300組織的影響
        5.1.1 不同固溶溫度下的顯微組織
        5.1.2 最佳固溶溫度下的元素分析
        5.1.3 熱力學(xué)計算
    5.2 固溶溫度對SLM成形18Ni300力學(xué)性能的影響
        5.2.1 不同固溶溫度下的顯微硬度、拉伸及沖擊性能分析
        5.2.2 不同固溶溫度下的拉伸斷口形貌分析
    5.3 時效溫度對SLM成形18Ni300組織的影響
        5.3.1 不同時效溫度下的顯微組織
        5.3.2 最佳時效溫度下的元素分析
        5.3.3 不同時效溫度下的物相分析
        5.3.4 不同時效溫度下的電化學(xué)特性分析
    5.4 時效溫度對SLM成形18Ni300力學(xué)性能的影響
        5.4.1 不同時效溫度下的顯微硬度、拉伸及沖擊性能分析
        5.4.2 不同時效溫度下拉伸斷口形貌分析
    5.5 時效溫度對SLM成形18Ni300摩擦性能的影響
        5.5.1 時效溫度對摩擦系數(shù)的影響
        5.5.2 固定載荷及頻率下不同時效溫度的摩擦性能分析
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所取得學(xué)術(shù)成果目錄



本文編號：3857631