激光熔凝對(duì)304奧氏體不銹鋼組織及力學(xué)性能的影響.pdf

1、隨著科技創(chuàng)新能力日益提高，高尖端技術(shù)隨之得到了迅猛發(fā)展。相關(guān)行業(yè)及領(lǐng)域內(nèi)對(duì)不銹鋼材料的使用性能也提出了新的挑戰(zhàn)，生產(chǎn)出高性能的不銹鋼材料已成為當(dāng)今國內(nèi)外學(xué)者的一個(gè)重要研究課題。而激光表面熔凝處理技術(shù)是一種高效的金屬材料表面強(qiáng)化技術(shù)，可使基材組織得到顯著細(xì)化，制備出具有優(yōu)異的物理、化學(xué)性能的組織，從而達(dá)到改善金屬材料性能的目的。為此，進(jìn)行“激光表面熔凝處理對(duì)304奧氏體不銹鋼組織及力學(xué)性能的影響”這一研究，將對(duì)日后不銹鋼的生產(chǎn)過程提供理論

2、指導(dǎo)及實(shí)驗(yàn)依據(jù)具有十分重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。
　　本文以304奧氏體不銹鋼為研究對(duì)象，采用5kW橫流CO2激光器在其上下兩表面進(jìn)行了兩種冷卻條件下（常溫空氣冷卻熔凝層和冰水快速冷卻熔凝層）的激光熔凝試驗(yàn)，成型出上下兩表面具有細(xì)晶層的熔凝件。從理論和實(shí)驗(yàn)上著重分析和研究了這兩種不同的冷卻條件下所成型熔凝件的顯微組織、顯微硬度、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、應(yīng)變硬化指數(shù)和拉伸斷裂行為等。具體結(jié)果如下：
　?。?）兩種冷卻處理方式均顯著

3、改善了304奧氏體不銹鋼的組織形態(tài)，兩者熔凝層的基本組織形態(tài)都是相同的。沿著熔凝層深的組織形態(tài)依次為等軸晶、樹枝晶、胞狀晶和平面晶，呈現(xiàn)出明顯梯度組織現(xiàn)象，且從熔凝層界面到表層組織逐漸變細(xì)，采用冰水冷卻方式相對(duì)應(yīng)的部位組織還要細(xì)密些。
　?。?）從顯微硬度值整體分布來看，硬度值數(shù)據(jù)點(diǎn)沿熔凝層深分布較平穩(wěn)，均趨近于相應(yīng)的某條曲線；從擬合成的曲線來看，曲線的波峰均處于離表面較近的亞表層。硬度從熔凝層亞表層到基體顯微硬度逐漸降低，呈現(xiàn)有

4、明顯的梯度分布特征。
　?。?）常溫空氣冷卻方式下獲得的熔凝件，其屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度及延伸率相對(duì)基材分別提高了16.1％、13.7%和6.0%，而采用冰水快速冷卻方式獲得的熔凝件分別提高了28.4%、23.7%和9.7%。熔凝件還具有良好的強(qiáng)韌性、可靠性及應(yīng)變硬化能力，但熔凝件的連續(xù)屈服特性并沒有發(fā)生明顯的改變。
　?。?）熔凝試件斷口存在大量的等軸韌窩，屬于典型的韌性斷裂，且在冰水冷卻下形成的強(qiáng)化層其斷口處韌窩較大較深，塑