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超声表面深滚压改善增材制造316L不锈钢微观组织和耐磨性
1
作者 张涛 韩静 +2 位作者 曹超 黄笛 赵继云 《中国表面工程》 北大核心 2025年第3期121-129,共9页
增材制造316L不锈钢及其零部件具有高效、自由成型、优异力学和腐蚀性能等优势,为矿山机械及工程装备关键零部件、液压元件等结构—功能一体化制造奠定了基础。然而,增材制造316L不锈钢耐磨性不足,极大限制了其广泛应用。尝试采用超声... 增材制造316L不锈钢及其零部件具有高效、自由成型、优异力学和腐蚀性能等优势,为矿山机械及工程装备关键零部件、液压元件等结构—功能一体化制造奠定了基础。然而,增材制造316L不锈钢耐磨性不足,极大限制了其广泛应用。尝试采用超声表面深滚压(USSR)方法改善选区激光熔化(SLM)制造316L不锈钢的微观组织,进而提高其耐磨性。微观组织表征表明,USSR方法在SLM制造316L不锈钢表层形成梯度异质结构,表层晶粒细化至87 nm。室温磨损试验表明,相较于SLM试样,USSR试样在干摩擦和乳化液润滑条件下磨损体积分别降低了46.93%和49.58%。耐磨性提高主要来源于梯度异质结构带来的高硬度和变形抗力。研究结果为改善增材制造316L不锈钢及其零部件的耐磨性提供了新的途径。 展开更多
关键词 增材制造 选区激光熔化(SlM) 316l不锈钢 梯度 磨损
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激光-等离子弧复合沉积316L不锈钢的组织及性能
2
作者 赵宇辉 贺晨 +1 位作者 赵吉宾 张宏伟 《热加工工艺》 北大核心 2025年第1期109-113,共5页
为了验证激光-等离子弧/复合沉积成形工艺的可行性,首先采用等离子弧增材制造后,在其基础上采用激光沉积工艺复合成形了316L块体试样。采用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度仪、拉伸试验机等设备,研究了不同沉积层位置的宏观形貌、微观... 为了验证激光-等离子弧/复合沉积成形工艺的可行性,首先采用等离子弧增材制造后,在其基础上采用激光沉积工艺复合成形了316L块体试样。采用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度仪、拉伸试验机等设备,研究了不同沉积层位置的宏观形貌、微观组织特征、力学性能、断口形貌等。结果表明:等离子弧沉积成形试验的沉积层厚度是激光沉积层的3倍以上。等离子弧沉积层内组织显著粗化,二次枝晶发达,而激光沉积层的硬度高于等离子弧沉积层;两种工艺沉积层形成了良好的冶金结合,界面热影响区厚度小于100μm。虽然,激光-等离子弧复合工艺可以实现316L复合沉积成形,与等离子弧沉积工艺相比,沉积效率有一定优势,但是,复合工艺成形试样的强度和伸长率等性能参数低于等离子弧沉积成形试样。 展开更多
关键词 激光-等离子弧复合成形 316l不锈钢 微观组织 力学性能
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轴面单道多层激光熔覆316L不锈钢温度场与应力场数值模拟研究 被引量：1
3
作者 张万顺 唐清春 +2 位作者 潘文俊 马泽星 胡甜 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第6期43-50,共8页
为了探究在轴面上激光增材制造熔覆层残余应力分布,减小残余应力对工件性能的影响,通过数值模拟方法,探讨基于轴面的单道多层激光熔覆316L不锈钢过程中的温度场和应力场分布规律。首先,以某空心圆柱为基底,利用有限元分析软件建立了激... 为了探究在轴面上激光增材制造熔覆层残余应力分布,减小残余应力对工件性能的影响,通过数值模拟方法,探讨基于轴面的单道多层激光熔覆316L不锈钢过程中的温度场和应力场分布规律。首先,以某空心圆柱为基底,利用有限元分析软件建立了激光熔覆的三维数值模型。其次,通过模拟计算,分析了激光功率和扫描速度等工艺参数对温度场分布的影响,并研究了熔覆过程中热应力的产生和演变规律。结果表明,扫描速度对工件最高温度的影响要比激光功率大,并且选取较低的激光功率或较高的扫描速度可以有效减小残余应力。随着扫描层数的增加,外层的温度梯度会越来越大,从而形成更大的残余应力。在激光功率800 W、扫描速度15 mm/s时,工件的残余应力和变形量最小。为优化激光熔覆工艺参数、提高熔覆层性能提供了理论指导,并为进一步的实验研究奠定了基础。 展开更多
关键词 激光增材制造 316l不锈钢 曲面基地 温度场 残余应力与变形 数值模拟
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316L不锈钢表面激光送丝熔覆钴基合金工艺及耐磨性能研究
4
作者 姚张富博 李振岗 +6 位作者 郭洋 朱彤 何芬 毛桂军 张玉胜 张红涛 张建勋 《热加工工艺》 北大核心 2025年第14期134-141,共8页
采用激光送丝熔覆技术在316L不锈钢基板上制备了Stellite6钴基合金层,分析了熔覆层成形、稀释率、微观组织、化学成分、显微硬度以及耐磨性能等。结果表明,采用两层激光熔覆工艺可以保证熔覆层成形良好,稀释率低于5%且较为均匀。熔覆层... 采用激光送丝熔覆技术在316L不锈钢基板上制备了Stellite6钴基合金层,分析了熔覆层成形、稀释率、微观组织、化学成分、显微硬度以及耐磨性能等。结果表明,采用两层激光熔覆工艺可以保证熔覆层成形良好,稀释率低于5%且较为均匀。熔覆层微观组织为枝晶状的富Co固溶体与网状的共晶碳化物组成的亚共晶组织,两层熔覆的顶部网状碳化物相比底层更多。两层熔覆工艺使得熔覆层纵向显微硬度呈阶梯式上升,在1.8 mm厚后趋于稳定,熔覆层表面沿横向的显微硬度较为均匀,在450~550 HV。两层熔覆工艺的耐磨性能最好,摩擦系数为0.37,失重较基体减少了53.9%,其磨损机制由基体的粘着磨损主导转变为磨粒磨损主导。 展开更多
关键词 激光熔覆 钴基合金 316l不锈钢 耐磨性能
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硬质合金刀具直角切削316L不锈钢表面黏附与黏附机理的研究
5
作者 黄宗锐 刘战强 +2 位作者 赵金富 王兵 蔡玉奎 《工具技术》 北大核心 2025年第10期41-47,共7页
316L不锈钢在加工过程中容易发生黏附,影响刀具寿命与工件表面的加工质量。本文采用单因素实验,改变切削速度与未变形切屑厚度,分析切削过程中的切削温度、切削力,观测切削后的工件表面,探究硬质合金刀具直角切削316L不锈钢时影响加工... 316L不锈钢在加工过程中容易发生黏附,影响刀具寿命与工件表面的加工质量。本文采用单因素实验,改变切削速度与未变形切屑厚度,分析切削过程中的切削温度、切削力,观测切削后的工件表面,探究硬质合金刀具直角切削316L不锈钢时影响加工表面黏附的因素与黏附机理,并采用黏附体积来判定黏附程度。结果表明:黏附体积随未变形切屑厚度的增大而增大;当未变形切屑厚度一定时,切削速度为1500 mm/s时,黏附体积最小;切削过程中存在3种黏附机制,分别为化学黏附、物理黏附与机械黏附,其中物理黏附是主要黏附机制;温度是影响黏附的主要因素,因此可以通过控制切削温度的方式降低黏附。 展开更多
关键词 黏附机理 316l不锈钢 切削力 切削温度
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周期超声振动对316L不锈钢TIG焊缝成形及性能的影响
6
作者 胡明珠 陈琪昊 +3 位作者 杨志东 王云海 林三宝 浦娟 《焊接学报》 北大核心 2025年第8期55-65,共11页
为了弥补传统TIG焊接热输入大、组织和性能有待提升的问题,采用超声振动直接作用于母材的方法将周期超声引入熔池,研究了超声输入距离、超声施加时间及超声振幅对316L不锈钢TIG焊缝成形、组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响规律,探讨了... 为了弥补传统TIG焊接热输入大、组织和性能有待提升的问题,采用超声振动直接作用于母材的方法将周期超声引入熔池,研究了超声输入距离、超声施加时间及超声振幅对316L不锈钢TIG焊缝成形、组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响规律,探讨了周期超声振动对焊接效率提升的贡献.结果表明,超声输入距离对焊缝成形影响较大,当超声输入距离固定时,超声能量过大,出现焊穿现象;当超声输入距离逐渐增大时,焊缝熔宽减小且组织细化效果减弱;随超声施加时间的增大,焊缝深宽比呈增大趋势,当超声施加时间为0.5 s时,深宽比最大,比原始焊缝提高68.73%.合适的超声振幅可以同步提高焊接接头的强度和塑性,当超声振幅为20.5μm时,晶粒细化效果较明显,与无超声时相比,抗拉强度提高9.65%,断后伸长率和断面收缩率分别提高35.38%及11.22%,硬度及耐腐蚀性能明显改善.施加周期超声振动且焊接速度提升60 mm/min后,焊接接头力学性能仍有提升,表明施加周期超声振动有利于提高焊接效率. 展开更多
关键词 316l不锈钢 超声 TIG焊 力学性能
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316L不锈钢表面结构对负载Pd膜的氢渗透行为的影响
7
作者 冯应睿 吴有智 +3 位作者 乔丽 张学希 张弘 王鹏 《表面技术》 北大核心 2025年第12期229-238,共10页
目的目前针对金属支撑材料表面氧化结构对负载氢渗透Pd膜的微观结构与氢渗透行为影响的系统性研究较为匮乏,旨在系统探讨不同表面结构的316L不锈钢(SS316L)对负载Pd膜的氢渗透行为的影响。方法采用氩(Ar)离子刻蚀、机械抛光和热氧化等... 目的目前针对金属支撑材料表面氧化结构对负载氢渗透Pd膜的微观结构与氢渗透行为影响的系统性研究较为匮乏,旨在系统探讨不同表面结构的316L不锈钢(SS316L)对负载Pd膜的氢渗透行为的影响。方法采用氩(Ar)离子刻蚀、机械抛光和热氧化等方法处理SS316L表面,并利用非平衡磁控溅射技术在处理后的基底上沉积厚度相近的Pd膜。通过气相驱动渗透平台评估氢渗透性能,并结合扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)等方法,分析基底表面状态对Pd膜微观结构和氢渗透行为的影响。结果在400~550℃及100 kPa条件下,Ar离子刻蚀和机械抛光有效去除了基底表面的氧化膜,使其氢渗透通量显著提高。而热氧化处理基底样品的氢渗透通量最低。长期稳定性测试表明,未处理和热氧化基底负载Pd膜易出现气泡和剥离,而经Ar离子刻蚀和机械抛光处理的基底表现出更高的稳定性。对原始基底渗氢后失效区域的分析表明,氧化膜的存在是导致Pd膜失效的主要原因。结论基底表面氧化膜的存在会对氢原子的扩散形成阻抗,同时促使界面缺陷密度增加,降低了样品的氢渗透性能并诱发了Pd膜失效。优化表面处理(如Ar离子刻蚀和机械抛光)可有效提升样品的渗氢性能及Pd膜的服役稳定性,为Pd膜支撑材料的优化设计提供了理论依据和数据支持。 展开更多
关键词 钯膜 316l不锈钢 Ar离子刻蚀 热氧化处理 氢渗透行为 表面结构
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不同应力比下316L/2Cr13多层不锈钢复合板高周疲劳行为研究
8
作者 周鑫 马景平 +2 位作者 曹睿 蒋小霞 闫英杰 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第5期209-218,共10页
采用升降法与成组法对316L/2Cr13多层不锈钢复合板进行应力比R为-1、-0.5、0、0.1和0.5的室温高周疲劳试验,获得了316L/2Cr13多层不锈钢复合板的S-N曲线,并对断口及起裂原因进行了分析。结果表明:多层钢在不同应力比下S-N曲线出现明显... 采用升降法与成组法对316L/2Cr13多层不锈钢复合板进行应力比R为-1、-0.5、0、0.1和0.5的室温高周疲劳试验,获得了316L/2Cr13多层不锈钢复合板的S-N曲线,并对断口及起裂原因进行了分析。结果表明:多层钢在不同应力比下S-N曲线出现明显的水平段,有确定的疲劳极限。在同样的应力幅下,应力比越大,施加的平均应力越大,疲劳极限随着应力比的增加而降低。316L/2Cr13多层不锈钢复合板具有较高的强度与塑性。在循环载荷的加载过程中,多层钢通常会在脆性较高的2Cr13层起裂,且2Cr13层中铁素体相产生的滑移带是疲劳起裂的主要原因。在316L/2Cr13多层不锈钢复合板的断口中,由于316L层具有较好的塑性,可观察到大量的疲劳辉纹,而2Cr13层以脆性穿晶断裂为主。在拉-压循环载荷下,断口会出现大量的磨损面,且316L层磨损更为严重。 展开更多
关键词 316l/2Cr13多层不锈钢复合板 高周疲劳 应力比 断口形貌 开裂机理
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316L不锈钢选区激光熔化工艺参数对成形温度场影响的数值模拟研究
9
作者 张恒 余小鲁 《精密成形工程》 北大核心 2025年第8期150-160,共11页
目的解决传统依靠经验获取316L不锈钢选区激光熔化制件最优打印参数耗时久、成本高、精确度低的问题。方法运用有限元分析方法,构建包含传热方程、边界条件、相变潜热处理等要素的模型,对不同工艺参数下316L不锈钢选区激光熔化过程中的... 目的解决传统依靠经验获取316L不锈钢选区激光熔化制件最优打印参数耗时久、成本高、精确度低的问题。方法运用有限元分析方法,构建包含传热方程、边界条件、相变潜热处理等要素的模型,对不同工艺参数下316L不锈钢选区激光熔化过程中的温度场展开研究。研究涵盖单层单道、单层多道及单道多层粉床模型,深入分析激光功率、扫描速度和扫描间距对熔池温度的影响。结果当激光功率过高或扫描速度较低时,熔池最高温度超过材料沸点,冷却速率绝对值随激光功率和扫描速度的升高而增加。熔池预热范围随激光扫描的进行而扩大,当扫描间距为100μm时较理想。层数的增加使最高温度上升。模拟结果显示,激光功率200 W、扫描速度900 mm/s是选区激光熔化30μm层厚316L不锈钢的最优参数组合,与企业现行打印参数基本保持一致。结论通过有限元分析明晰了工艺参数对316L不锈钢选区激光熔化成形温度场的影响规律,模拟结果与企业实际参数相近,验证了模型的有效性和研究方法的可行性,实现了研究目标,为打印参数优化提供了理论支撑。 展开更多
关键词 316l不锈钢 选择性激光熔化 工艺参数 数值模拟 温度场
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不同温度下316L不锈钢拉伸晶体塑性有限元分析
10
作者 吴梓境 张威 周昌玉 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第7期192-199,共8页
基于晶体塑性本构理论,采用Voronoi方法构建了316L不锈钢的代表性体积单元,分析了网格尺寸对模拟结果的影响。通过拟合不同温度下316L不锈钢的拉伸曲线,确定了模型参数与温度的数学关系,并利用其他温度下的拉伸数据验证了晶体塑性模型... 基于晶体塑性本构理论,采用Voronoi方法构建了316L不锈钢的代表性体积单元,分析了网格尺寸对模拟结果的影响。通过拟合不同温度下316L不锈钢的拉伸曲线,确定了模型参数与温度的数学关系,并利用其他温度下的拉伸数据验证了晶体塑性模型的准确性。随后进行了参数敏感性分析,以探讨不同参数对拉伸曲线的影响。结果表明,晶体塑性本构模型能够较为准确地模拟316L不锈钢的单轴拉伸行为,通过建立模型参数与温度的定量关系,可以实现不同温度下材料变形行为的模拟。参数敏感性分析表明,参数C_(11)和τ_(0)分别对材料的弹性阶段和塑性阶段有显著影响。 展开更多
关键词 晶体塑性 316l不锈钢 拉伸 参数敏感性
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基于316L不锈钢/高锰钢复合板热变形行为建立的本构方程
11
作者 苏官正 李华英 +3 位作者 宋耀辉 赵明 赵广辉 乔进朝 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第3期229-238,共10页
利用Gleeble-3800热模拟试验机,在950~1150℃的变形温度和0.01、0.1、1 s^(-1)的应变速率条件下,对316L不锈钢/高锰钢复合板进行单道次高温压缩复合实验,绘制了真应力-真应变曲线,同时构建了流变应力本构方程模型,探究了应力、应变速率... 利用Gleeble-3800热模拟试验机,在950~1150℃的变形温度和0.01、0.1、1 s^(-1)的应变速率条件下,对316L不锈钢/高锰钢复合板进行单道次高温压缩复合实验,绘制了真应力-真应变曲线,同时构建了流变应力本构方程模型,探究了应力、应变速率和热变形温度等因素对材料热变形能力的影响。结果表明,构建的本构方程模型精度很高;在热压缩过程中当温度一定时,316L不锈钢/高锰钢的流动应力值随着应变速率的升高而增大;当应变速率一定时,流动应力值随温度的升高而减小;通过对显微组织的分析,获得了316L不锈钢/高锰钢最优的热加工窗口为:变形温度1150℃,应变速率为1 s^(-1)。 展开更多
关键词 316l不锈钢/高锰钢 本构方程 热变形行为
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能量密度对激光选区熔化增材制造316L不锈钢致密度与表面残余应力的影响
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作者 路为政 纪海洋 +1 位作者 李晨旭 刘战强 《工具技术》 北大核心 2025年第1期23-29,共7页
激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)通过激光能量使金属粉末按照规划路径加热熔化再冷却凝固形成增材制造零件,在粉末熔化过程中由于激光工艺参数设置不合理会引起零件致密度下降并在表面层产生过大的残余应力,对增材制造零件... 激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)通过激光能量使金属粉末按照规划路径加热熔化再冷却凝固形成增材制造零件,在粉末熔化过程中由于激光工艺参数设置不合理会引起零件致密度下降并在表面层产生过大的残余应力,对增材制造零件的后续加工及其服役应用造成不利影响。为预测与抑制SLM过程中发生的残余应力,研究SLM激光能量密度参数和工艺参数(包括激光功率、扫描速度和扫描间距)对增材制造316L不锈钢零件致密度与残余应力的影响,并优化工艺参数以提高增材制造零件的力学性能。研究结果表明,改变激光能量密度对增材制造零件致密度与残余应力均有较大影响,能量密度与零件表面层残余应力呈正相关关系,但能量密度过小会引起致密度下降,降低零件的服役寿命。 展开更多
关键词 激光选区熔化 316l不锈钢 能量密度 致密度 残余应力
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316L不锈钢表面耐蚀硫化物原位制备与在不同含氯介质中腐蚀防护作用研究
13
作者 先科龙 肖莹 +4 位作者 张海龙 林冰 王文想 刘建辉 唐鋆磊 《表面技术》 北大核心 2025年第14期79-91,共13页
目的提升不锈钢在含氯环境中耐局部腐蚀能力,探究硫转化膜制备工艺以及在含氯溶液中的腐蚀防护机理。方法用水热法在316L不锈钢表面制备硫转化膜,通过电化学测试硫转化膜在人工海水中的耐蚀性能,确定具有最佳耐蚀性能的硫转化膜制备工艺... 目的提升不锈钢在含氯环境中耐局部腐蚀能力,探究硫转化膜制备工艺以及在含氯溶液中的腐蚀防护机理。方法用水热法在316L不锈钢表面制备硫转化膜,通过电化学测试硫转化膜在人工海水中的耐蚀性能,确定具有最佳耐蚀性能的硫转化膜制备工艺,在人工海水和油田采出水溶液中通过腐蚀浸泡实验评价硫转化膜在含氯溶液中的耐蚀性能。利用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线光电子能谱分析不锈钢含硫转化膜的微观形貌、元素分布和化学组成,以及浸泡实验后含硫转化膜的不锈钢微观腐蚀形貌、腐蚀产物分布和组成。结果316L不锈钢在70℃硫离子含量为1000 mg/L的溶液中浸泡48 h制备的含硫转化膜的耐蚀性能最优。经过硫化处理的不锈钢相较于未处理样品自腐蚀电位从-0.18V提升到0.08V,点蚀电位从0.41V提升到1.10V,塔菲尔斜率降低,临界点蚀温度显著上升,腐蚀倾向降低。通过SEM观察硫转化膜呈四面体颗粒状附着在不锈钢表面,颗粒分布不具有连续性。通过EDS和XPS分析硫转化膜的主要成分为硫铁化合物(FeS_(2)、FeS、Fe_(2)S_(3))。结论通过水热法在316L不锈钢表面制备具有高耐点蚀性能的硫转化膜,硫转化膜为不连续颗粒附着在不锈钢活性点位,降低了不锈钢的点蚀敏感性,并且硫转化膜会与O2反应逐渐生成铁氧化物,使不锈钢表面的耐均匀腐蚀能力也有所增加。 展开更多
关键词 硫转化膜 316l不锈钢 耐蚀性能 含氯溶液
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基于RSM和NSGA-Ⅱ的SLM 316L医用不锈钢薄壁结构残余应力与硬度的优化研究
14
作者 周春红 舒玉强 陈杰 《精密成形工程》 北大核心 2025年第10期103-115,共13页
目的为了同时改善选区激光熔化(SLM)成形薄壁结构的残余应力和显微硬度,提出了一种集成响应面法(RSM)和非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的多目标优化方法。方法首先采用RSM建立激光功率、扫描速度、扫描间距与薄壁结构残余应力和显微硬度... 目的为了同时改善选区激光熔化(SLM)成形薄壁结构的残余应力和显微硬度,提出了一种集成响应面法(RSM)和非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的多目标优化方法。方法首先采用RSM建立激光功率、扫描速度、扫描间距与薄壁结构残余应力和显微硬度的非线性模型。通过NSGA-Ⅱ算法和TOPSIS法进行多目标优化,同时筛选出最佳解决方案并进行实验验证。结果通过响应面法建立了残余应力和显微硬度的高精度非线性模型,其决定系数依次为0.9696、0.9344;算法在迭代3000次下获得了最佳的Pareto解集,并通过TOPSIS筛选出了最佳解决方案:激光功率为157 W、扫描速度为1100 mm/s、扫描间距为0.11 mm;验证结果表明,优化结果与实验结果的误差较低,与未优化前相比,优化后样品残余应力降低了37.2%,显微硬度提高了12.3%。结论基于所提出的方法能够有效实现316L薄壁结构残余应力和显微硬度的多目标优化,研究结果可为SLM成形316L不锈钢薄壁结构件工艺参数优化提供有效理论参考。 展开更多
关键词 选区激光熔化 316l不锈钢 薄壁结构 残余应力 显微硬度 多目标优化
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SLM成形316L不锈钢微观组织演化模拟与试验验证
15
作者 李东虎 蒋玮 +1 位作者 吴浩楠 翟海峰 《焊接学报》 北大核心 2025年第4期72-81,共10页
为研究激光选区熔化(selective laser melting,SLM)中工艺参数对成形过程及成形质量的影响,文中以316L不锈钢粉末为材料,设计了SLM成形316L不锈钢对照试验,并以试验为基础进行了数值模拟分析,首先采用离散元法(discrete element method,... 为研究激光选区熔化(selective laser melting,SLM)中工艺参数对成形过程及成形质量的影响,文中以316L不锈钢粉末为材料,设计了SLM成形316L不锈钢对照试验,并以试验为基础进行了数值模拟分析,首先采用离散元法(discrete element method,DEM)建立单层厚度为40μm的粉末模型,其次采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法模拟了激光对粉床的熔化过程,最后基于仿真温度场通过元胞自动机(cellular automaton,CA)对熔化区域微观组织进行模拟.结果表明,当激光热输入范围为136.4~250.0 J/m时,单道质量较高.当选定扫描间距为70μm时,激光热输入不应低于181.8 J/m,微观组织模拟结果表明,熔池内部的晶粒尺寸与激光功率和扫描速度密切相关.在合理的激光热输入范围内,当工艺参数组合为铺粉厚度为40μm,扫描间距为70μm,激光功率为200 W,扫描速度为1.1 m/s时,熔池微观组织中晶粒尺寸最小.文中采用的热流体流动模型和微观组织演化模型能够在不同尺度上对SLM成形结果进行准确的预测,并能在试验的基础上对工艺参数优化提供指导. 展开更多
关键词 激光选区熔化 316l不锈钢 熔池 元胞自动机 数值模拟
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310S和316L不锈钢在超临界二氧化碳环境中的均匀腐蚀行为
16
作者 龙家琛 刘珠 +1 位作者 张乐福 郭相龙 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第5期24-29,共6页
在600℃、20 MPa超临界二氧化碳(S-CO_(2))环境中研究了310S和316L奥氏体不锈钢的腐蚀行为。在静态高压釜中对两种不锈钢进行了500 h的均匀腐蚀试验,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等观察和分析了试样表面氧... 在600℃、20 MPa超临界二氧化碳(S-CO_(2))环境中研究了310S和316L奥氏体不锈钢的腐蚀行为。在静态高压釜中对两种不锈钢进行了500 h的均匀腐蚀试验,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等观察和分析了试样表面氧化膜的形貌、成分及结构。结果表明:310S不锈钢的耐蚀性优于316L不锈钢,腐蚀500 h后两种不锈钢的质量增量分别为6.82 mg/dm^(2)和35.25 mg/dm^(2);310S不锈钢表面氧化膜厚约1μm,外层为Fe-Cr-Ni尖晶石,内层为Cr_(2)O_(3),结构致密具有保护性;316L不锈钢表面氧化膜厚约5μm,外层为Fe_(3)O_(4),内层为Fe-Cr-Ni尖晶石,结构疏松不具有保护性。造成两种不锈钢腐蚀行为差异的原因是其铬含量不同。 展开更多
关键词 310S 316l 奥氏体不锈钢 均匀腐蚀 超临界二氧化碳
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316L不锈钢卸扣在海水中快速腐蚀的原因
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作者 张毛毛 单秉昆 +3 位作者 张进 李鸿远 潘禹彤 盛朝阳 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第3期106-110,共5页
采用宏观观察、化学成分分析、硬度检测、金相检验、扫描电镜和能谱分析以及化学消解等方法,分析了316L不锈钢卸扣在海水中快速腐蚀的原因。结果表明:海水中的Cl^(-)和缆绳涂层释放出的部分离子促使不锈钢卸扣表面发生局部腐蚀,缆绳与... 采用宏观观察、化学成分分析、硬度检测、金相检验、扫描电镜和能谱分析以及化学消解等方法,分析了316L不锈钢卸扣在海水中快速腐蚀的原因。结果表明:海水中的Cl^(-)和缆绳涂层释放出的部分离子促使不锈钢卸扣表面发生局部腐蚀,缆绳与卸扣部分位置构成缝隙结构,该区域在长时间微动磨损和微生物催化的作用下发生缝隙腐蚀。 展开更多
关键词 316l不锈钢卸扣 磨损 微生物 涂层 腐蚀
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双丝CMT+P增材制造316L不锈钢件组织性能
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作者 任香会 马腾 +1 位作者 武威 韩善果 《焊接学报》 北大核心 2025年第3期96-103,共8页
采用了冷金属过渡加脉冲(CMT+P)双丝双电弧工艺进行60层316L不锈钢沉积件的增材,对比分析了不同熔敷电流对沉积件的显微组织与力学性能的影响.结果表明,随着熔敷电流增大,成形宽度逐渐增大,而高度则先增大后减小,表面良好无明显缺陷,是... 采用了冷金属过渡加脉冲(CMT+P)双丝双电弧工艺进行60层316L不锈钢沉积件的增材,对比分析了不同熔敷电流对沉积件的显微组织与力学性能的影响.结果表明,随着熔敷电流增大,成形宽度逐渐增大,而高度则先增大后减小,表面良好无明显缺陷,是一种可行的双丝双电弧增材制造工艺.通过金相分析可以看出组织均由γ-Fe和δ铁素体构成,自下而上均以连续生长的柱状枝晶为主.当电流变化时,铁素体的大小和形状存在明显变化,铁素体同熔敷电流呈负相关,通过力学性能分析可知,当熔敷电流100 A时表现出的整体性能最优,平均冲击吸收能量为31.15±0.85 J,整体抗拉强度达到537.9±31.25 MPa,整体屈服强度达到214.45±5.87 MPa,断后伸长率达47.1%±2.3%,断口为韧性断裂;当熔敷电流83 A时平均硬度最高,达到209.1 HV0.3,但熔敷电流100 A时硬度更均匀.创新点:(1)探索CMT+P双丝双电弧工艺对316L成形的影响.(2)探究不同熔敷电流对CMT+P双丝增材制造316L铁素体和奥氏体的演变规律.(3)阐明不同熔敷电流对CMT+P双丝增材制造316L力学性能各向异性的影响机制. 展开更多
关键词 316l不锈钢 增材制造 显微组织 力学性能
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熔池结构对选区激光熔化316L不锈钢腐蚀行为作用机理
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作者 满成 王孟斐 李永 《粉末冶金技术》 北大核心 2025年第4期432-443,共12页
熔池结构是激光增材制造的一个重要特征,同时也是引起选区激光熔化316L不锈钢垂直加工方向(XOY面)和平行加工方向(XOZ面)的组织结构和性能差异的重要原因。本文研究了熔池结构对选区激光熔化316L不锈钢腐蚀行为的作用机理,通过扫描电子... 熔池结构是激光增材制造的一个重要特征,同时也是引起选区激光熔化316L不锈钢垂直加工方向(XOY面)和平行加工方向(XOZ面)的组织结构和性能差异的重要原因。本文研究了熔池结构对选区激光熔化316L不锈钢腐蚀行为的作用机理,通过扫描电子显微镜、电子背散射衍射仪、透射电子显微镜等设备,从不同尺度探究XOY面和XOZ面上熔池结构的差异,并利用电化学测试和浸泡试验研究了XOY面和XOZ面的钝化行为和点蚀行为。结果表明,XOY面上熔池结构沿着加工路径连续分布,熔池内部存在等轴/近等轴胞状亚结构;XOZ面上的熔池结构呈现连续鱼鳞状,熔池内部的胞状结构具有明显的取向性。在0.5mol/LH2SO4溶液中恒电位成膜后,XOY面钝化膜上氧空位缺陷密度更小,电化学阻抗值更大,Cr2O3相对含量更高,表现出比XOZ面具有更加优异的钝化行为;在酸性FeCl3溶液中浸泡12 h后,XOZ面上的最大点蚀坑深度为447.4μm,约为XOY面的2倍,此外XOZ面圆形点蚀坑的边缘区域能够观察到点蚀坑延扇形熔池边界扩展的趋势。综合可知,XOY面上小尺寸的胞状亚结构促进钝化膜的生长,而XOZ面上的扇形熔池边界能够加速点蚀的扩展过程。 展开更多
关键词 选区激光熔化 316l不锈钢 熔池结构 点蚀 钝化膜 腐蚀电化学
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316L不锈钢表面二次电子发射抑制微结构的激光辅助水射流加工实验
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作者 徐相悦 姚彦如 +1 位作者 褚东凯 刘雪飞 《光学精密工程》 北大核心 2025年第14期2206-2219,共14页
为了降低316L不锈钢表面二次电子发射率,设计了可降低不锈钢表面二次电子发射率的沟槽和网格阵列。使用激光辅助水射流技术进行所设计阵列的加工,并检测表面二次电子发射率。首先使用CASINO仿真软件设计了可降低二次电子发射数量的沟槽... 为了降低316L不锈钢表面二次电子发射率,设计了可降低不锈钢表面二次电子发射率的沟槽和网格阵列。使用激光辅助水射流技术进行所设计阵列的加工,并检测表面二次电子发射率。首先使用CASINO仿真软件设计了可降低二次电子发射数量的沟槽和网格阵列。接着使用响应面法研究激光辅助水射流工艺参数对沟槽深宽比的影响,获得沟槽深宽比回归预测模型以得到最大深宽比加工参数组合。最后进行沟槽、网格阵列的激光辅助水射流加工,并检测表面二次电子发射率。实验结果表明:沟槽、网格阵列表面二次电子发射率大幅下降,二次电子发射率峰值分别为1.48和1.25,较未加工表面二次电子发射率峰值2.33分别降低了36.50%和46.35%。沟槽阵列、网格阵列抑制316L不锈钢表面二次电子发射率性能良好。 展开更多
关键词 激光辅助水射流 316l不锈钢 二次电子发射 激光微纳加工
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