选区激光熔化6511SS/GH3536多材料界面特性和力学性能研究

作     者：孙权威 杨文美 臧文茁 白倩 徐如雪 SUN Quanwei;YANG Wenmei;ZANG Wenzhuo;BAI Qian;XU Ruxue

作者机构：大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室辽宁大连116024 中国航发沈阳发动机研究所沈阳110015 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2024年第53卷第7期

页      面：116-125页

核心收录：

学科分类：080602[工学-钢铁冶金] 0817[工学-化学工程与技术] 0806[工学-冶金工程] 08[工学] 0703[理学-化学] 0802[工学-机械工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：航空发动机及燃气轮机基础科学中心项目(P2022-B-Ⅳ-012-001) 国家自然科学基金(52175381) 

主　　题：多材料 6511不锈钢 GH3536高温合金 选区激光熔化 界面表征 

摘      要：目的考虑不同材料对应的最优工艺参数的差异,研究材料的沉积顺序对多材料界面特性的影响,获得界面无明显缺陷、力学性能良好的多材料部件。方法采用SLM制备6511不锈钢/GH3536高温合金/6511不锈钢多材料试样,研究材料的沉积顺序对界面特性的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散光谱(EDS)、X射线衍射(XRD)观察界面微观结构和元素分布情况。通过显微硬度和拉伸实验表征界面的力学性能。结果采用SLM制备的多材料试样的界面无明显缺陷,表明6511不锈钢(6511SS)和GH3536高温合金具有良好的冶金结合特性。由于6511SS与GH3536的最优工艺参数存在差异,GH3536/6511SS的界面扩散区(480μm)宽于6511SS/GH3536的界面扩散区(330μm)。6511SS/GH3536扩散区的硬度介于6511SS与GH3536之间,而GH35636/6511SS扩散区的硬度小于6511SS和GH3536的硬度。拉伸实验结果表明,多材料试样在GH3536高温合金处断裂,其极限拉伸强度与GH3536高温合金相当,多材料试样的断裂伸长率低于GH3536高温合金试样的断裂伸长率。结论证明了采用SLM制备6511不锈钢和GH3536高温合金多材料零件的可行性,揭示了沉积顺序对界面微观结构和力学性能的影响,可为SLM制造多材料零件提供指导和参考。