將激光增材制造技術用于核反應堆堆內構件304LN奧氏體不銹鋼大型復雜結構件的制備,利用金相顯微鏡和掃描電鏡分析,對焊態(tài)及熱處理態(tài)熔覆層組織進行微觀分析,并對熔覆態(tài)及熱處理態(tài)熔覆層開展力學性能試驗。結果表明:激光熔覆304LN不銹鋼熔覆層組織由沿熔覆增高方向貫穿多層外延生長的柱狀晶組成,柱狀晶內包含多個細長整齊排列的樹枝晶,奧氏體基體上分布著大量沿熔覆增高方向排列的殘余鐵素體;固溶處理后殘余鐵素體消除,奧氏體基體上析出大量碳化物。304LN奧氏體不銹鋼熔覆態(tài)組織具有良好的力學性能。 

【文章來源】：中國核電. 2020,13(05)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

粉末形貌及磨拋截面

激光熔覆304LN奧氏體不銹鋼的微熔池凝固機制比較復雜，由液相析出先析出相、鐵素體-奧氏體共晶反應、包晶反應以及固態(tài)相變過程等機理難以準確分析，典型凝固組織包含奧氏體-鐵素體混合結構，并且凝固組織形態(tài)還會受到后續(xù)熔覆過程的重熔、循環(huán)熱處理，固相轉變等影響。根據(jù)Fe-Cr-Ni三元平衡相圖，分析激光熔覆高冷速、循環(huán)熱處理的凝固特點及304LN不銹鋼凝固組織形貌，推測其凝固過程如下：液態(tài)微熔池冷卻到液相線溫度時，首先析出δ鐵素體，并以發(fā)達的樹枝狀形態(tài)由熔池底部向液相中生長，凝固過程中發(fā)生溶質再分配，鐵素體析出消耗Cr、Si等鐵素體形成元素，Ni、Cu等奧氏體形成元素排擠到液相中，隨后可能發(fā)生剩余L→γ、先析出的δ鐵素體→γ以及包晶反應L+δ鐵素體→γ等轉變，微熔池的凝固過程持續(xù)發(fā)生溶質再分配造成微區(qū)成分偏析，使得枝晶核富鉻貧鎳，隨后的冷卻過程中奧氏體界面向鐵素體推移，但由于成形過程中冷速快，枝晶核富含鐵素體形成元素，δ鐵素體→γ轉變不完全，在隨后的成形過程中經(jīng)過多次循環(huán)熱處理，樹枝晶核心部位殘留δ鐵素體逐步消除并析出大量的碳化物，如圖4所示。圖3 激光增材制造304LN不銹鋼成形塊直接成形態(tài)微觀組織形貌

激光增材制造304LN不銹鋼成形塊直接成形態(tài)微觀組織形貌

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3119384