通過(guò)激光選區(qū)熔化技術(shù)制備了0Cr16Ni5Mo1馬氏體不銹鋼試樣,研究了激光掃描速度和激光功率對(duì)成形試樣致密度及微觀組織的影響。結(jié)果表明:0Cr16Ni5Mo1粉末SLM優(yōu)化工藝參數(shù)組合為激光功率214 W、掃描速度728 mm/s,試樣的致密度最高。在較優(yōu)工藝參數(shù)下,試樣組織內(nèi)部為板條狀馬氏體;工藝參數(shù)不合理時(shí),試樣內(nèi)部δ鐵素體較多。 

【文章來(lái)源】：熱加工工藝. 2020年16期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

0Cr16Ni5Mo1粉末的形貌

圖2為不同工藝參數(shù)下激光選區(qū)熔化成形0Cr16Ni5Mo1試樣致密度的變化趨勢(shì)。由圖2(a）可知，當(dāng)掃描速度分別在728、928 mm/s時(shí)，隨著激光功率從194W增加至224W，試樣的致密度均先增大后減小，激光功率在214W時(shí)，試樣致密度最高。這是由于當(dāng)掃描速度一定時(shí)，功率較低時(shí)（194 W），不銹鋼粉末吸收能量較少，熔池內(nèi)液體黏度較高，不利于液體流動(dòng)，無(wú)法浸潤(rùn)已凝固實(shí)體[10]。圖2(b）為激光功率為214 W時(shí)不同掃描速度下試樣的致密度變化趨勢(shì)�？煽闯�，掃描速度為728mm/s時(shí)，試樣致密度最高。當(dāng)掃描速度從728 mm/s增加至928 mm/s時(shí)，致密度略微減小，但致密度都在99.5%以上。隨著掃描速度的繼續(xù)增加，試樣致密度急劇減小。這主要是由于激光能量不足，激光選區(qū)熔化過(guò)程中形成的熔池較小，且熔深不夠，在掃描線與掃描線之間，以及層與層之間出現(xiàn)未熔合或熔合不良的現(xiàn)象。

圖3為不同工藝參數(shù)下試樣的光鏡照片。對(duì)比圖3(a）、（b）、（d）、（e）可觀察出，圖3(b）較圖3(a）點(diǎn)狀缺陷較少，圖3(e）較圖3(d）點(diǎn)狀缺陷較少。當(dāng)激光功率從214W增加至224W，試樣的致密度略微減小，反映在圖3(b）與（c）、圖3(e）與（f）的對(duì)比中，試樣中點(diǎn)狀缺陷的變化不是很明顯。這是因?yàn)殡S著激光功率的繼續(xù)增加，能量輸入過(guò)高，導(dǎo)致部分金屬發(fā)生氣化；反沖力造成粉末及周圍金屬溶液的飛濺，使該處形成熔瘤，熔瘤處的激光能量吸收率較低；當(dāng)下一層鋪粉激光掃描時(shí)產(chǎn)生疏松或者氣孔，導(dǎo)致致密度下降[11]。如圖3(g）、（h）所示，隨著掃描速度增加至1128、1228 mm/s，這種孔隙缺陷更大，分布也越廣泛。圖4為掃描速度為728 mm/s時(shí)不同激光功率下試樣的SEM圖。從圖4(a）可知，材料的基體為板條馬氏體組織，成條排列，并且相鄰的馬氏體大致平行。這些平行的板條馬氏體形成一個(gè)馬氏體區(qū)域，凸起的小塊狀為δ鐵素體。馬氏體是馬氏體不銹鋼獲得高強(qiáng)度、高硬度必備的基本組織結(jié)構(gòu)。隨著功率的增加，如圖4(b）、（c），輸入的能量不斷增大，δ鐵素體逐漸增多，板條狀馬氏體逐漸減少；而細(xì)化的馬氏體板條組織可提高鋼的抗拉強(qiáng)度[12]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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