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扫描速度对激光选区熔化成形304L不锈钢板材高温持久性能的影响 被引量:2
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作者 李艳丽 魏继业 +2 位作者 马亚鑫 陈诚 门正兴 《精密成形工程》 北大核心 2022年第9期111-118,共8页
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... 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1000 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。 展开更多
关键词 激光选区熔化 304L不锈钢 微观组织 高温持久性能
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COST FB2钢热变形行为及热加工图 被引量:6
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作者 柯雨蛟 陈国文 +4 位作者 沈国劬 李其 段先琴 谷大鹏 刘鑫刚 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期92-101,共10页
利用Thermecmastor-Z热模拟试验机对COST FB2钢进行了等温压缩试验,研究了其在不同热变形工艺参数下的热变形行为、显微组织演变规律以及最优的热加工工艺窗口。结果表明,热变形过程中,流变应力随着变形温度的升高及应变速率的降低而降... 利用Thermecmastor-Z热模拟试验机对COST FB2钢进行了等温压缩试验,研究了其在不同热变形工艺参数下的热变形行为、显微组织演变规律以及最优的热加工工艺窗口。结果表明,热变形过程中,流变应力随着变形温度的升高及应变速率的降低而降低,在不同的应变速率与变形温度下,流变应力曲线呈现出动态再结晶、动态回复与加工硬化特征。基于Arrhenius方程和Zener-Hollomon函数,求得COST FB2钢的热变形激活能Q为449.56 kJ·mol-1。建立了本构模型,该模型预测值与试验值吻合度较高。基于Prasad失稳判据建立了COST FB2钢热加工图,结合热变形后的显微组织特征,发现失稳区主要集中分布于变形温度900~950℃、应变速率0.04~0.5 s^(-1)范围内,其显微组织为沿变形方向拉长的带状组织,并存在局部流动性,对应的功率耗散值η较低;安全区显微组织主要特征是部分动态再结晶组织,功率耗散值η较高。确定了其0.8应变量下合理的热加工工艺窗口为:变形温度975~1050℃、应变速率0.01~0.14 s^(-1)以及变形温度1050~1175℃、应变速率0.01~0.5 s^(-1)。 展开更多
关键词 COST FB2钢 热变形行为 本构方程 显微组织 热加工图
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时效热处理对选区激光熔化成形18Ni300摩擦磨损性能的影响 被引量:2
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作者 白晶斐 门正兴 +4 位作者 苏艳红 陈诚 马亚鑫 岳太文 张宏 《精密成形工程》 北大核心 2023年第3期164-172,共9页
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... 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1107 MPa升高到2031 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。 展开更多
关键词 选区激光熔化 18Ni300 时效热处理 摩擦磨损 磨损机制
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激光选区熔化304L不锈钢的工艺优化及组织性能研究 被引量:1
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作者 宋晓辉 李艳丽 +2 位作者 孟宪伟 马亚鑫 门正兴 《热加工工艺》 北大核心 2022年第11期17-21,26,共6页
为研究工艺参数对304L不锈钢激光选区熔化成形质量的影响,采用单因素试验法和正交试验法研究了激光功率、扫描间距及扫描速度对304L不锈钢相对致密度、硬度等的影响,得到了304L不锈钢的最佳工艺参数,并对成型试样进行了组织及力学性能... 为研究工艺参数对304L不锈钢激光选区熔化成形质量的影响,采用单因素试验法和正交试验法研究了激光功率、扫描间距及扫描速度对304L不锈钢相对致密度、硬度等的影响,得到了304L不锈钢的最佳工艺参数,并对成型试样进行了组织及力学性能表征。结果表明:激光功率为190 W、扫描间距为0.09 mm、扫描速度为800 mm/s时,试样硬度为75HRB,相对致密度为99.24%,成形质量最优;鱼鳞状组织均匀致密,气孔较少,熔池边界细小晶粒取向随机,熔池内部分粗大柱状晶有一定的择优性;其组织主要由奥氏体组成。试样的力学性能有明显的各向异性,拉伸断口有明显的颈缩,断裂形式为韧性断裂。 展开更多
关键词 激光选区熔化 304L不锈钢 激光功率 扫描间距 扫描速度
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