300M钢表面马氏体激光成形层组织与性能研究
发布时间：2021-12-12 10:39
针对300M钢的修复问题以及高强钢的制造与再制造问题,基于激光熔池快冷诱导马氏体相变原理,采用激光熔覆技术,在300M钢基材上设计制备一种回火温度在500℃及以下能保持高强韧性的低碳马氏体成形层。通过SEM、XRD、显微硬度计等手段研究了成形层、热影响区的组织与力学性能,利用stoney公式对激光成形层的平均残余应力进行计算。结果表明:激光成形层原始试样顶部显微组织为马氏体加少量残余奥氏体的混合组织,底部为回火马氏体组织,热影响区显微组织为粗短的马氏体加分布不均的铁素体组织。激光成形层原始样的抗拉强度达1715±35MPa,延伸率10%±1%;对成形层试样进行回火处理,当回火温度在500℃及以下时,成形层试样能维持马氏体形态,并保持良好的力学性能,其中300℃×2hAC试样的抗拉强度1615±35MPa,延伸率15%±1%;500℃×2hAC试样抗拉强度1565±35MPa,延伸率13%±1%;电化学腐蚀性能都不低于市售回火态1Cr13型材。当回火温度达到700℃时,成形层试样中马氏体明显分解,形成回火索氏体,力学性能明显下降,电化学腐蚀性能低于1Cr13。在300M钢与马氏体成形层界...
【文章来源】：南华大学湖南省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
激光熔覆成形示意图
第1章绪论5图1.2气雾化制粉示意图Fig1.2schematicdiagramofaerosolpowderproduction等离子体制粉法的基本原理是将粉末载入高温等离子体中，在高温环境中熔化，由于表面张力的存在，粉末缩聚成为细小的球形液滴并在冷却室中冷却为球形粉末。根据反应器的不同等离子体制粉法可以分为直流等离子体制粉、高频等离子体制粉、高频等离子体制粉。直流等离子制粉法的电源稳定、功率大，但是电极腐蚀严重，高频等离子体制粉是采用高频电磁感应圈来提供等离子体，不存在电极，所以等离子束很纯净，而且高频等离子体制粉法的等离子流速慢，加热效率高，其缺点是电源易受干扰[18]。图1.3等离子体制粉示意图Fig1.3schematicdiagramofplasmapowder
第1章绪论5图1.2气雾化制粉示意图Fig1.2schematicdiagramofaerosolpowderproduction等离子体制粉法的基本原理是将粉末载入高温等离子体中，在高温环境中熔化，由于表面张力的存在，粉末缩聚成为细小的球形液滴并在冷却室中冷却为球形粉末。根据反应器的不同等离子体制粉法可以分为直流等离子体制粉、高频等离子体制粉、高频等离子体制粉。直流等离子制粉法的电源稳定、功率大，但是电极腐蚀严重，高频等离子体制粉是采用高频电磁感应圈来提供等离子体，不存在电极，所以等离子束很纯净，而且高频等离子体制粉法的等离子流速慢，加热效率高，其缺点是电源易受干扰[18]。图1.3等离子体制粉示意图Fig1.3schematicdiagramofplasmapowder
【参考文献】：
期刊论文
[1]Microstructural evolution and mechanical properties of 300M steel produced by low and high power selective laser melting[J]. Guanyi Jing,Wenpu Huang,Huihui Yang,Zemin Wang. Journal of Materials Science & Technology. 2020(13)
[2]Lightweight structure of a phase-change thermal controller based on lattice cells manufactured by SLM[J]. Hao ZHOU,Xiaoyu ZHANG,Huizhong ZENG,Huning YANGa,Hongshuai LEI,Xiao LI,Yaobing WANG. Chinese Journal of Aeronautics. 2019(07)
[3]高性能复合材料在直升机结构上的应用展望[J]. 谌广昌,吴明忠,陈普会. 航空制造技术. 2019(12)
[4]激光成形修复Inconel 625合金的工艺特性和组织研究[J]. 徐庆东,王述钢,乐国敏,杨磊,莫文林,蒋驰,魏怡芸,张鹏程. 稀有金属材料与工程. 2019(05)
[5]N含量对0Cr16Ni5Mo马氏体不锈钢力学性能和组织的影响[J]. 孙永庆,刘振宝,王长军,梁剑雄,李文辉,杨志勇. 金属热处理. 2019(03)
[6]选区激光熔化技术制备金属材料研究进展[J]. 张家莲,李发亮,张海军. 激光与光电子学进展. 2019(10)
[7]激光熔覆制备马氏体/铁素体双相不锈钢层的力学与腐蚀性能研究[J]. 朱红梅,李勇作,张振远,何彬,邱长军. 中国激光. 2018(12)
[8]超高强高韧Cr-Ni-Mo和Mn-Mo-Ti马氏体钢的耐磨性[J]. 彭梦都,王军,王璜,崔冰,杜玉婧,王毛球. 金属热处理. 2018(10)
[9]选区激光熔化4Cr5MoSiV1模具钢显微组织及显微硬度研究[J]. 陈帅,陶凤和,贾长治. 中国激光. 2019(01)
[10]3D打印用金属粉末的制备技术及其研究进展[J]. 陈莹莹,肖志瑜,李上奎,邹海平,李博. 粉末冶金工业. 2018(04)
博士论文
[1]选区激光熔化成形316L不锈钢流动规律及组织、性能研究[D]. 尹衍军.北京科技大学 2019
[2]激光熔覆成形马氏体不锈钢应力演化及调控机制[D]. 方金祥.哈尔滨工业大学 2016
[3]低合金耐磨钢组织性能控制及磨损机理研究[D]. 邓想涛.东北大学 2014
[4]选择性激光熔化成形金属零件性能研究[D]. 王黎.华中科技大学 2012
[5]装备零件激光再制造成形零件几何特征及成形精度控制研究[D]. 王志坚.华南理工大学 2011
[6]选择性激光熔化快速成形关键技术研究[D]. 章文献.华中科技大学 2008
[7]高氮奥氏体不锈钢的力学行为及氮的作用机理[D]. 王松涛.中国科学院研究生院（理化技术研究所） 2008
本文编号：3536524
【文章来源】：南华大学湖南省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
激光熔覆成形示意图
第1章绪论5图1.2气雾化制粉示意图Fig1.2schematicdiagramofaerosolpowderproduction等离子体制粉法的基本原理是将粉末载入高温等离子体中，在高温环境中熔化，由于表面张力的存在，粉末缩聚成为细小的球形液滴并在冷却室中冷却为球形粉末。根据反应器的不同等离子体制粉法可以分为直流等离子体制粉、高频等离子体制粉、高频等离子体制粉。直流等离子制粉法的电源稳定、功率大，但是电极腐蚀严重，高频等离子体制粉是采用高频电磁感应圈来提供等离子体，不存在电极，所以等离子束很纯净，而且高频等离子体制粉法的等离子流速慢，加热效率高，其缺点是电源易受干扰[18]。图1.3等离子体制粉示意图Fig1.3schematicdiagramofplasmapowder
第1章绪论5图1.2气雾化制粉示意图Fig1.2schematicdiagramofaerosolpowderproduction等离子体制粉法的基本原理是将粉末载入高温等离子体中，在高温环境中熔化，由于表面张力的存在，粉末缩聚成为细小的球形液滴并在冷却室中冷却为球形粉末。根据反应器的不同等离子体制粉法可以分为直流等离子体制粉、高频等离子体制粉、高频等离子体制粉。直流等离子制粉法的电源稳定、功率大，但是电极腐蚀严重，高频等离子体制粉是采用高频电磁感应圈来提供等离子体，不存在电极，所以等离子束很纯净，而且高频等离子体制粉法的等离子流速慢，加热效率高，其缺点是电源易受干扰[18]。图1.3等离子体制粉示意图Fig1.3schematicdiagramofplasmapowder
【参考文献】：
期刊论文
[1]Microstructural evolution and mechanical properties of 300M steel produced by low and high power selective laser melting[J]. Guanyi Jing,Wenpu Huang,Huihui Yang,Zemin Wang. Journal of Materials Science & Technology. 2020(13)
[2]Lightweight structure of a phase-change thermal controller based on lattice cells manufactured by SLM[J]. Hao ZHOU,Xiaoyu ZHANG,Huizhong ZENG,Huning YANGa,Hongshuai LEI,Xiao LI,Yaobing WANG. Chinese Journal of Aeronautics. 2019(07)
[3]高性能复合材料在直升机结构上的应用展望[J]. 谌广昌,吴明忠,陈普会. 航空制造技术. 2019(12)
[4]激光成形修复Inconel 625合金的工艺特性和组织研究[J]. 徐庆东,王述钢,乐国敏,杨磊,莫文林,蒋驰,魏怡芸,张鹏程. 稀有金属材料与工程. 2019(05)
[5]N含量对0Cr16Ni5Mo马氏体不锈钢力学性能和组织的影响[J]. 孙永庆,刘振宝,王长军,梁剑雄,李文辉,杨志勇. 金属热处理. 2019(03)
[6]选区激光熔化技术制备金属材料研究进展[J]. 张家莲,李发亮,张海军. 激光与光电子学进展. 2019(10)
[7]激光熔覆制备马氏体/铁素体双相不锈钢层的力学与腐蚀性能研究[J]. 朱红梅,李勇作,张振远,何彬,邱长军. 中国激光. 2018(12)
[8]超高强高韧Cr-Ni-Mo和Mn-Mo-Ti马氏体钢的耐磨性[J]. 彭梦都,王军,王璜,崔冰,杜玉婧,王毛球. 金属热处理. 2018(10)
[9]选区激光熔化4Cr5MoSiV1模具钢显微组织及显微硬度研究[J]. 陈帅,陶凤和,贾长治. 中国激光. 2019(01)
[10]3D打印用金属粉末的制备技术及其研究进展[J]. 陈莹莹,肖志瑜,李上奎,邹海平,李博. 粉末冶金工业. 2018(04)
博士论文
[1]选区激光熔化成形316L不锈钢流动规律及组织、性能研究[D]. 尹衍军.北京科技大学 2019
[2]激光熔覆成形马氏体不锈钢应力演化及调控机制[D]. 方金祥.哈尔滨工业大学 2016
[3]低合金耐磨钢组织性能控制及磨损机理研究[D]. 邓想涛.东北大学 2014
[4]选择性激光熔化成形金属零件性能研究[D]. 王黎.华中科技大学 2012
[5]装备零件激光再制造成形零件几何特征及成形精度控制研究[D]. 王志坚.华南理工大学 2011
[6]选择性激光熔化快速成形关键技术研究[D]. 章文献.华中科技大学 2008
[7]高氮奥氏体不锈钢的力学行为及氮的作用机理[D]. 王松涛.中国科学院研究生院（理化技术研究所） 2008
本文编号：3536524
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