不同添加物對(duì)激光成形不銹鋼試件組織與性能的影響.pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展，科技水平的提高，各行各業(yè)蓬勃發(fā)展，為滿足軍工、民用、航空航天等各個(gè)領(lǐng)域的要求，人們對(duì)材料的性能提出了更高的挑戰(zhàn)，生產(chǎn)制造出高性能的能滿足各個(gè)行業(yè)要求的材料的任務(wù)迫在眉睫。激光快速成形是一項(xiàng)二十世紀(jì)九十年代才開始發(fā)展起來(lái)的新型的的現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)，它能快速地實(shí)現(xiàn)高性能復(fù)雜結(jié)構(gòu)致密金屬零件的無(wú)模近終成形，再加上該技術(shù)成形過(guò)程具有快速加熱快速冷卻的特點(diǎn)，所制造出的零件一般都具有細(xì)小的顯微組織，零件的致密度高，綜合力學(xué)性能相比同

2、樣的常規(guī)鑄造加工的零件有更大的優(yōu)勢(shì)，更能滿足不同服役環(huán)境對(duì)材料的性能要求。
　　本文主要是針對(duì)304奧氏體不銹鋼粉末，在按比例添加微量CH化合物、硼砂及少量Ni60AA粉末的情況下，通過(guò)激光快速成形技術(shù)成形不同的試件，并對(duì)其微觀組織、靜態(tài)力學(xué)性能和疲勞性能進(jìn)行研究。在對(duì)304奧氏體不銹鋼激光快速成形試件進(jìn)行研究后，發(fā)現(xiàn)其綜合力學(xué)性能相對(duì)良好，但硬度稍微偏低了一點(diǎn)，為適應(yīng)其它對(duì)硬度要求高的場(chǎng)合，故增加了420馬氏體不銹鋼粉末的激光快

3、速成形實(shí)驗(yàn)，研究此種成形試件在高頻微鍛造前后的表面洛氏硬度。通過(guò)OM和SEM對(duì)304不銹鋼試件的顯微組織進(jìn)行觀察；利用維氏顯微硬度計(jì)對(duì)304不銹鋼試件的維氏顯微硬度進(jìn)行研究；利用洛氏硬度計(jì)對(duì)420馬氏體不銹鋼試件在高頻微鍛造前后的表面洛氏硬度情況進(jìn)行研究；利用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)對(duì)304不銹鋼試件的抗拉強(qiáng)度與延伸率進(jìn)行研究，并通過(guò)SEM分析拉伸試件的斷口形貌，同時(shí)通過(guò)能譜分析儀對(duì)斷口的成分進(jìn)行分析；利用疲勞試驗(yàn)機(jī)對(duì)304不銹鋼試件的疲勞性能進(jìn)行研

4、究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：
　?。?）從激光快速成形304奧氏體不銹鋼試件的微觀組織圖中，可以看到?jīng)]有添加 Ni60AA粉末的304不銹鋼成形試件的顯微組織是沿溫度梯度方向生長(zhǎng)的規(guī)則枝狀，且出現(xiàn)一些細(xì)晶區(qū)；而添加Ni60AA粉末的304不銹鋼成形試件的顯微組織主要是呈現(xiàn)魚骨狀，且第二相很明顯。
　　（2）隨著304奧氏體不銹鋼粉末中添加進(jìn)CH化合物，激光快速成形304奧氏體不銹鋼試件的維氏顯微硬度得到很大的提高，且隨著CH化合物含量

5、的增加，試件的維氏顯微硬度也相應(yīng)得到提高；而在添加 CH化合物的基礎(chǔ)再加入一定量的Ni60AA粉末后，試件的維氏顯微硬度再次得到進(jìn)一步的提高，且也隨著Ni60AA粉末含量的增加，試件的維氏顯微硬度相應(yīng)得到提高。
　　（3）微鍛造前，不同成分配比的420不銹鋼試件的硬度有很大的差別，且隨著成形粉末中420粉末的百分含量的降低，試件的表面洛氏硬度逐漸下降；而經(jīng)過(guò)高頻微鍛造處理后，不同成分配比的420不銹鋼試件的平均表面洛氏硬度值都的到

6、了提高，達(dá)到了55HRC以上。
　?。?）隨著304奧氏體粉末中添加進(jìn)CH化合物，試件的抗拉強(qiáng)度和延伸率都得到了很大的提高，拉伸試件在斷裂前發(fā)生了很大的塑性變形，為韌性斷裂；而在添加CH化合物的基礎(chǔ)再加入一定量的Ni60AA粉末后，試件的抗拉強(qiáng)度再次得到很大的提高，但隨著試件中Ni60AA含量的增加，試件的抗拉強(qiáng)度越來(lái)越高，延伸率卻越來(lái)越低，拉伸試件在斷裂前幾乎沒有塑性變形，為脆性斷裂。
　?。?）添加了Ni60AA粉末的3