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为了解工艺参数对激光选区熔化成形材料抗冲击能力的影响规律及机制,利用金属摆锤试验机,对不同激光功率及扫描速度下,激光选区熔化成形18Ni300马氏体时效钢进行冲击韧性试验,采用金相显微镜及扫描电镜进行微观组织及断口形貌观察。试验结果显示:随着激光体能量密度的增加,激光选区熔化成形18Ni300钢内部孔洞形缺陷减少,融道内胞状晶数量减少,柱状晶数量增加,韧性冲击断口形貌逐渐由舌状滑移区和大而浅的韧窝转变为均匀小韧窝,最终导致18Ni300钢的冲击韧性增加。通过非线性拟合建立了激光选区熔化成形工艺参数及激光体能量密度与冲击韧性之间的关系。研究表明:激光功率、扫描速度对激光选区熔化成形18Ni300钢的冲击韧性均有显著影响,随着激光体能量密度的增加,18Ni300钢的冲击韧性不断增加,在激光体能量密度达到120 J·mm^(-3)后,冲击韧性趋于平稳。 相似文献
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目的 通过研究选区激光熔化(SLM)成形18Ni300时效热处理前后摩擦磨损性能及磨损机制,为SLM技术在模具中易磨损部位的应用提供理论支撑。方法 采用扫描电镜对热处理前后试样进行微观组织观察,采用X射线衍射仪对原始粉末和试样进行物相分析,并测试试样时效热处理前后的硬度、密度和抗拉强度,采用球盘摩擦磨损试验机测试在不同载荷下时效热处理前后试样的摩擦磨损行为,采用3D轮廓仪和扫描电镜对磨损后试样和磨球表面进行观察,并对磨损区域进行能谱分析。结果 时效热处理后试样“鱼鳞状”熔道组织弱化,主要为板条状马氏体组织。原始粉末及成形后试样的物相主要为马氏体,原始粉末和时效热处理后试样中含有少量残余奥氏体。时效热处理后试样硬度由37.6HRC升高到54.4HRC,密度变化不大,抗拉强度由1 107 MPa升高到2 031 MPa,伸长率由14.4%降低至4.5%。随着摩擦磨损试验载荷的增大,时效热处理后试样摩擦因数降低,体积磨损率增大,但均低于热处理前试样。结论 当载荷为10 N时,磨损机制主要为磨粒磨损;当载荷为15 N时,磨损机制过渡到氧化磨损和黏着磨损;当载荷为20 N时,主要为黏着磨损。 相似文献
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目的 以激光选区熔化(SLM)成形304L不锈钢为对象,研究激光扫描速度对其组织及性能的影响,为优化304L不锈钢成形参数提供试验依据。方法 采用单因素试验研究了扫描速度对304L不锈钢微观组织、孔隙率、相对致密度、硬度、持久寿命等性能的影响,得到了304L不锈钢SLM成形相对最佳工艺参数。结果 当激光功率为300 W、扫描间距为0.1 mm、层厚为0.03 mm时,SLM成形304L不锈钢的最优扫描速度为1 000 mm/s,在此参数下试样持久时间为62.5 h,相对密度为99.5%,室温洛氏硬度为91.3HRB,700 ℃下维氏硬度为126.2HV。结论 在最优成形条件下,显微胞状结构组织均匀致密且气孔较少,熔池边界细小晶粒取向基本随机,熔池内偏大的柱状晶取向沿着<001>方向有一定的择优性,具有弱织构特征;相主要由奥氏体组成,持久断口呈灰黑色,无明显的颈缩现象,断口呈现锯齿状起伏滑移,并伴有明显的撕裂特征,断口为韧性撕裂断口。 相似文献
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