激光选区熔化18Ni300马氏体时效钢组织和性能研究

发布时间：2024-01-14 12:27

　　18Ni300马氏体时效钢是低碳高合金钢,广泛用于精密模具、航空航天等行业,常处于高速、大载荷等工作环境,需具有较高的强度和良好的磨损性能。激光选区熔化技术(Selective Laser Melting,SLM)制备18Ni300马氏体时效钢,能满足复杂零件的成形要求。本文在研究18Ni300粉末特性的基础上,优化SLM工艺参数,得到高相对密度成形试样,并采用不同热处理对其微观组织和性能进行调控。18Ni300马氏体时效钢粉末比表面积为0.3687 m²/g;粉末颗粒形状较规则,大多数呈球形,粒度呈正态分布,平均粒径为33.5μm;粉末的物相主要为马氏体和少量残余奥氏体;粉末内部主要为胞状晶与柱状晶组织。结果表明,18Ni300马氏体时效钢粉末基本特性优良,符合SLM工艺指标。为了得到高相对密度的SLM-18Ni300马氏体时效钢,本文采用不同的激光功率P和扫描速度V对SLM成形进行优化,获得优化工艺参数:激光功率P=350 W,扫描速度V=1.3 m/s,此时,试样相对密度可达99.01%。本文对SLM-18Ni300马氏体时效钢分别进行时效处理和固溶+时效处...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第一章 绪论
    1.1 激光选区熔化技术简介
        1.1.1 激光选区熔化技术原理及特点
        1.1.2 激光选区熔化设备研究现状
        1.1.3 激光选区熔化成形缺陷
        1.1.4 金属材料激光选区熔化研究进展
        1.1.5 激光选区熔化技术应用
    1.2 马氏体时效钢概述
        1.2.1 马氏体时效钢特性及分类
        1.2.2 SLM-18Ni300马氏体时效钢研究进展
        1.2.3 SLM-18Ni300马氏体时效钢发展趋势
    1.3 本课题的研究内容及意义
第二章 试验材料及方法
    2.1 试验材料
    2.2 样品制备
        2.2.1 SLM成形
        2.2.2 相对密度测试
    2.3 热处理工艺制定
    2.4 微观组织和性能测试
        2.4.1 粉末比表面积测试
        2.4.2 粉末粒度分布测试
        2.4.3 粉末表面形貌观察及能谱测试
        2.4.4 物相测试
        2.4.5 显微组织观察
        2.4.6 硬度测试
        2.4.7 拉伸性能测试
        2.4.8 磨损性能测试
        2.4.9 腐蚀性能测试
第三章 18Ni300马氏体时效钢粉末特性研究
    3.1 化学成分分析
    3.2 比表面积和吸附特性分析
    3.3 粒度分析
    3.4 物相分析
    3.5 表面形貌及成分
    3.6 粉末内部组织结构
    3.7 本章小结
第四章 18Ni300马氏体时效钢激光选区熔化工艺优化
    4.1 激光能量密度对SLM成形试样相对密度的影响
        4.1.1 激光功率对SLM成形试样相对密度的影响
        4.1.2 扫描速度对SLM成形试样相对密度的影响
        4.1.3 SLM成形孔隙形成原因
    4.2 本章小结
第五章 热处理对SLM-18Ni300马氏体时效钢组织和性能的影响
    5.1 热处理对微观组织结构的影响
        5.1.1 热处理对物相的影响
        5.1.2 热处理对显微组织影响
    5.2 热处理对硬度的影响
    5.3 热处理对拉伸性能的影响
        5.3.1 拉伸试验结果
        5.3.2 拉伸断口形貌
        5.3.3 强韧化机理
    5.4 热处理对端面磨损性能的影响
        5.4.1 摩擦磨损特性
        5.4.2 磨损形貌及磨损机制探讨
    5.5 热处理对耐腐蚀性能的影响
        5.5.1 0.5mol/L H₂SO₄溶液中耐腐蚀性能分析
        5.5.2 3.5% NaCl溶液中耐腐蚀性能分析
    5.6 本章小结
第六章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3878227