选区激光熔化制备Ni-Cr-B-Si合金粉末的微观组织与性能

王文权; 李雅倩; 李欣; 刘亮; 陈飞

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cqvip:由于模具在使用过程中极易出现镶块磨损和失效的情况,而一些进口模具镶块成本较高,本研究提出了一种新型的制备模具镶块的方法,为修复模具提供了一种新思路。本试验利用选区激光熔化工艺,选取不同工艺参数对粒度为21~60μm的Ni-Cr-B-Si合金粉末进行打印,最终分别得到表面粗糙度Ra≤3.5μm和致密度为98.6%的立体试样。通过对合金试样表面形貌、微观组织和力学性能的研究与分析,得到激光能量密度对三者的影响规律。随激光能量密度的增大,试样的表面粗糙度先减小后增大,并在激光能量密度为78 J/mm^3时获得表面质量最佳的试样。试样的耐磨性能与致密度呈现同样的变化趋势,二者均随激光能量密度的增大而增大,但过高的能量密度会导致试样边角产生开裂和翘曲,故80 J/mm^3的激光能量密度最为适宜。选区激光熔化工艺具有快速冷却的特点,该特点使合金试样具有细小的微观组织,并且随能量密度的增大,试样的晶体生长形态从胞状树枝晶向等轴树枝晶转变。试样中基体相为FeNi3、γ-Ni和Ni 3Si,主要强化相为M7C3、M23C6和Cr 2B,在晶粒细化和强化相二者的共同作用下,试样具有较高的硬度和良好的耐磨性,显微硬度平均值达到848.1HV 0.5。同等试验条件下,本试验制得的合金试样的耐磨性能显著优于常用的H13热作性模具钢。

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来源
《材料导报》 |2020年第2期|77-82|共6页
作者
王文权; 李雅倩; 李欣; 刘亮; 陈飞;
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作者单位

吉林大学材料科学与工程学院长春130025;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类 TB36;
关键词
Ni-Cr-B-Si合金粉末; 选区激光熔化; 表面形貌; 微观组织; 力学性能;

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