激光选区熔化成型316L不锈钢的工艺参数对硬度与微观组织的影响

季文彬; 徐立奎; 戴士杰; 张争艳

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激光选区熔化(Selective laser melting,SLM)技术能够制备复杂的一体化空间构件,是金属增材制造的主要方法之一.然而,目前SLM技术仍存在一些问题,如工艺参数对性能的影响规律复杂等,这极大地限制了SLM技术的推广和应用.因此,选择激光功率、扫描速度、扫描间距和相邻层之间的旋转角度四种SLM工艺参数进行分析,设计正交实验,制备了316L不锈钢材料的试样,表征了SLM成型试样的尺寸精度、相对密度和硬度,并观察其宏观结构和微观组织.以激光能量密度为因变量,研究其对成型316L不锈钢材料性能的影响,实现了多输入变量到单输入变量的降维,简化了SLM工艺参数对成型材料力学性能和微观结构的复杂影响规律.结果表明,当输入的激光能量密度在65～90 J/m3之间时,316L不锈钢的相对密度在99.6％以上;当激光功率为180 W、扫描速度为870 mm/s时,316L不锈钢的晶粒均匀,其形状近似正六边形,晶粒度为0.4μm.SLM成型的316L不锈钢相对密度与硬度有一定的关联性,当相对密度高于99.0％时,试样的硬度较高,约为250HV.

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来源
《材料导报》 |2021年第22期|22125-22131|共7页
作者
季文彬; 徐立奎; 戴士杰; 张争艳;
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作者单位

河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300130;

河北工业大学机械工程学院天津300130;

河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300130;

河北工业大学机械工程学院天津300130;

河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300130;

河北工业大学机械工程学院天津300130;

河北工业大学机械工程学院天津300130;

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正文语种 chi
中图分类钢;
关键词
激光选区熔化; 316L不锈钢; 工艺参数; 尺寸精度; 微观组织;

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