选区激光熔化及热处理工艺对钴铬合金力学性能的影响
本文选题:选区激光熔化 + 钴铬合金 ; 参考:《强激光与粒子束》2017年11期
【摘要】:系统研究了选区激光熔化(SLM)及热处理工艺对钴铬合金组织与性能的影响。通过设计正交实验,利用EOS M290选区激光熔化设备,优化钴铬合金成型的工艺参数;利用XRD、扫描电镜(SEM)、硬度仪及万能材料试验机对选区激光熔化钴铬合金的显微组织结构、物相组成及力学性能进行观察与测试。研究结果表明,选区激光熔化成型的最佳工艺参数为:扫描间距0.08 mm,扫描速度1110 mm/s,激光功率335 W,能量密度4.8 J/mm2,获得的致密度高达99.18%,且最佳的填充角度为67°。SLM成型的钴铬合金的物相主要由γ相及少量ε相共存,微观组织由细小均匀的胞状晶及柱状晶构成;其硬度、抗拉强度及延伸率分别为41.0HRC,1032 MPa,10%,断裂机制主要为穿晶脆性断裂。热处理后显微组织发生γ→ε相变,主要为ε相及少量γ相,并产生少量强化相M23C6(M=Cr,Mo,W);其硬度、抗拉强度及延伸率分别提升了6.1%,35.9%和17.6%,断裂机制主要为准解理断裂。
[Abstract]:The effects of selective laser melting (SLM) and heat treatment on the microstructure and properties of Co-Cr alloy were systematically studied. By designing orthogonal experiment, using EOS M290 selective laser melting equipment to optimize the technological parameters of cobalt-chromium alloy forming, using XRD, scanning electron microscope, hardness tester and universal material testing machine to optimize the microstructure of selected area laser melting cobalt-chromium alloy. Phase composition and mechanical properties were observed and tested. The results show that The optimum technological parameters of selective laser melting molding are as follows: scanning distance 0.08mm, scanning speed 1110 mm / s, laser power 335W, energy density 4.8 J / mm2.The optimum filling angle is 67 掳. SLM is the best filling angle. Mainly by 纬 phase and a small amount of 蔚 phase, The microstructures are composed of fine and homogeneous cellular crystals and columnar crystals, the hardness, tensile strength and elongation are 41.0 HRCX 1032 MPA 1010, respectively. The fracture mechanism is mainly transgranular brittle fracture. After heat treatment, 纬 -蔚 phase transition occurred in the microstructure, mainly 蔚 phase and a small amount of 纬 phase, and a small amount of strengthening phase M23C6 / MnCrMoMoWN was produced, and its hardness, tensile strength and elongation increased by 6.1% and 17.6%, respectively, and the fracture mechanism was mainly quasi-cleavage fracture.
【作者单位】: 华南师范大学广东省微纳光子功能材料与器件重点实验室;广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室;
【基金】:国家重点基础研究计划项目(2017YFB1104500) 广东省科技项目(2015B090920003,2016B090917002,2016B090926004)
【分类号】:TG146.16;TG166;TG665
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,本文编号:1846574
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