检索结果-南通市图书馆

作者：张天驰西安理工大学

学位级别：硕士

18ni300马氏体时效钢具有优异的力学性能,被广泛应用于固体火箭发动机壳体、飞机起落架、高压容器、工模具等领域。随着高端装备需求的模具及部件追求结构功能一体化,增材制造(Additive Manufacturing,AM)技术赋能传统制造业转型升级,... 详细信息

18ni300马氏体时效钢具有优异的力学性能,被广泛应用于固体火箭发动机壳体、飞机起落架、高压容器、工模具等领域。随着高端装备需求的模具及部件追求结构功能一体化,增材制造(Additive Manufacturing,AM)技术赋能传统制造业转型升级,其中电子束选区熔化(Selective Electron Beam Melting,SEBM)技术作为最具发展潜力的粉末床增材制造技术之一,可快速制造高性能零部件。本文以SEBM技术成形18ni300钢为研究对象,系统研究了工艺参数对其缺陷形成、显微组织及力学性能的影响;随后探究成形高度(100mm)对组织演变与力学性能的影响;最后探究时效温度及时间对不同成形高度SEBM-18ni300钢的组织演变与力学性能的影响规律,主要结论如下:(1)SEBM-18ni300钢致密度随能量密度的增加呈先增加后减小的趋势,致密度最高为99.4%。沉积态试样由α相及少量γ相组成,晶粒形貌为细小的胞/柱状晶。随着束流或扫描速度的增加,沉积态试样的硬度及强度在整体上均呈先增大后减小的趋势,结合拉伸力学性能测试优化了 SEBM-18ni300钢最佳工艺参数:束流大小为16.0mA、扫描速度为4.5 m/s,其沿XOY方向及XOZ方向上抗拉强度及延伸率分别为1032.6±4.3 MPa、12.98±1.1％及958.7±2.4MPa、16.5±0.9%。(2)SEBM-18ni300钢试样的相成分及微观组织沿成形高度方向不均匀,试样顶部存在大量亚晶并含有少量奥氏体,在30-60mm处板条马氏体与亚晶界共存并发现奥氏体的溶解,试样底部为完全的板条马氏体。随着成形高度的增加,马氏体晶粒取向向方向转变,大角度晶界占比及位错密度逐渐增加,晶粒逐渐长大。SEBM-18ni300钢的硬度与强度均随成形高度的增加呈先增大后减小的趋势,在距顶部30-40 mm处其硬度与强度最高,其硬度约为356 HV0.2,抗拉强度与延伸率分别为1057.6±5.7MPa、13.4±1.6%。(3)通过改变时效时间及时效温度确定了SEBM-18ni300钢的时效处理工艺:490℃-8h,并发现时效后试样顶部出现大量逆转奥氏体,中部及底部试样出现少量逆转奥氏体,亚晶特征完全消失,组织为板条状马氏体。随着成形高度的增加,硬度与强度均呈先增加后减小的趋势,强度最高的试样为490-8-M30试样,其抗拉强度为2030.1±17.6 MPa。

关键词：电子束选区熔化 18ni300钢工艺参数时效处理组织演变力学性能

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热处理对选区激光熔化WC增强18ni300钢基复合材料性能的影响

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金属热处理 2019年第5期44卷 101-105页

作者：滕宝仁刘静昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093

为进一步提高18ni300钢的性能,以WC、18ni300钢球形粉末为材料,采用选区激光熔化制备以18ni300钢为基体,WC为增强体的复合材料,并对复合材料进行固溶+时效处理。研究了不同热处理工艺对复合材料性能的影响。结果表明:热处理前后试样外... 详细信息

为进一步提高18ni300钢的性能,以WC、18ni300钢球形粉末为材料,采用选区激光熔化制备以18ni300钢为基体,WC为增强体的复合材料,并对复合材料进行固溶+时效处理。研究了不同热处理工艺对复合材料性能的影响。结果表明:热处理前后试样外观尺寸一致,采用固溶(810℃×45 min)+时效(460℃×5 h)热处理工艺,复合材料的抗拉强度和硬度最高,塑性优异。

关键词：热处理选区激光熔化 WC 18ni300钢

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工艺参数对激光选区熔化成形18ni300钢冲击韧性的影响

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锻压技术 2022年第8期47卷 123-129页

作者：门正兴成都航空职业技术学院航空装备制造产业学院四川成都610021

为了解工艺参数对激光选区熔化成形材料抗冲击能力的影响规律及机制,利用金属摆锤试验机,对不同激光功率及扫描速度下,激光选区熔化成形18ni300马氏体时效钢进行冲击韧性试验,采用金相显微镜及扫描电镜进行微观组织及断口形貌观察。试... 详细信息

为了解工艺参数对激光选区熔化成形材料抗冲击能力的影响规律及机制,利用金属摆锤试验机,对不同激光功率及扫描速度下,激光选区熔化成形18ni300马氏体时效钢进行冲击韧性试验,采用金相显微镜及扫描电镜进行微观组织及断口形貌观察。试验结果显示:随着激光体能量密度的增加,激光选区熔化成形18ni300钢内部孔洞形缺陷减少,融道内胞状晶数量减少,柱状晶数量增加,韧性冲击断口形貌逐渐由舌状滑移区和大而浅的韧窝转变为均匀小韧窝,最终导致18ni300钢的冲击韧性增加。通过非线性拟合建立了激光选区熔化成形工艺参数及激光体能量密度与冲击韧性之间的关系。研究表明:激光功率、扫描速度对激光选区熔化成形18ni300钢的冲击韧性均有显著影响,随着激光体能量密度的增加,18ni300钢的冲击韧性不断增加,在激光体能量密度达到120 J·mm^(-3)后,冲击韧性趋于平稳。

关键词：激光选区熔化 18ni300钢冲击韧性孔洞形缺陷激光体能量密度

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选区激光熔化成型18ni300钢显微组织与性能研究

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铸造技术 2019年第7期40卷 657-661页

作者：陈帅陶凤和贾长治陆军工程大学石家庄校区

采用选区激光熔化技术制备了18ni300钢试样,分析了激光线能量密度对相对致密度和显微硬度的影响规律,研究了显微组织与性能的内在联系。结果表明,试样熔池中心区域为均匀的胞状组织,过渡区为细小的胞状组织,热影响区为粗大的胞状或扁状... 详细信息

采用选区激光熔化技术制备了18ni300钢试样,分析了激光线能量密度对相对致密度和显微硬度的影响规律,研究了显微组织与性能的内在联系。结果表明,试样熔池中心区域为均匀的胞状组织,过渡区为细小的胞状组织,热影响区为粗大的胞状或扁状组织。同一激光线能量密度下,过渡区显微硬度高于熔池中心区域显微硬度。随激光线能量密度的降低,试样孔隙缺陷增加、显微组织不均匀,导致其相对致密度和显微硬度降低;当激光线能量密度过大时,显微组织粗大,其相对致密度和显微硬度降低;当η=543 J·m^-1时,显微组织均匀,相对致密度最高,达到99.76%,显微硬度值最高,熔池中心区域和过渡区分别为351 HV和355 HV。

关键词：选区激光熔化 18ni300钢显微组织性能

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模具钢增材制造及其性能的研究进展

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中国冶金 2022年第3期32卷 1-8页

作者：张亮亮周阳刘世锋杨鑫王岩西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055 西安理工大学材料科学与工程学院陕西西安710055

随形冷却模具一般具有复杂的异形流道,能够大大提高冷却效率和产品的表面质量,但是其加工难度非常大。增材制造是一种通过逐层累加实现构件成形的技术,其优势是能实现材料的内部复杂结构。粉末的制备是增材制造的基础也是关键步骤,粉末... 详细信息

随形冷却模具一般具有复杂的异形流道,能够大大提高冷却效率和产品的表面质量,但是其加工难度非常大。增材制造是一种通过逐层累加实现构件成形的技术,其优势是能实现材料的内部复杂结构。粉末的制备是增材制造的基础也是关键步骤,粉末质量的高低一定程度上决定了增材件的好坏,常见的模具钢粉末制备方法有气雾化法和等离子旋转电极雾化法。增材制造时材料将会经历快速熔化和快速凝固的过程,同时还要经受层间热循环的作用,其组织和微观结构严重偏离平衡凝固时的组织和结构。模具钢增材体的抗拉强度和屈服强度一般高于铸造态母材、低于轧制态或固溶时效态母材,其塑性一般难以达到使用要求。从粉末制备和典型模具钢增材工艺、组织和性能进行综述,以期给增材制造模具钢的深入研究提供借鉴。

关键词：随形冷却增材制造等离子旋转电极雾化气雾化模具钢 H13钢 18ni300钢

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增材制造热作模具钢及性能研究

增材制造热作模具钢及性能研究

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作者：车向明大连交通大学

学位级别：硕士

模具是工业之母,是制造业极为重要的基础装备。模具的传统制造方法存在一些弊端,如生产周期长、成本高、工艺繁琐、复杂异型模具加工极为困难,不能满足个性化需求,而采用增材制造制备模具可以弥补传统制造方法的不足。因此,本文拟探索H1... 详细信息

模具是工业之母,是制造业极为重要的基础装备。模具的传统制造方法存在一些弊端,如生产周期长、成本高、工艺繁琐、复杂异型模具加工极为困难,不能满足个性化需求,而采用增材制造制备模具可以弥补传统制造方法的不足。因此,本文拟探索H13钢和18ni300钢的可打印性,通过对其增材制造的控形(状)和控性(能)研究,了解其成形规律,弄清增材制造中这两种钢的凝固过程及其对相变、性能的影响,为H13钢和18ni300钢的增材制造提供理论和技术指导。本文通过改变打印参数研究了H13钢和18ni300钢的成形规律,得到了最佳打印参数,并按最佳参数打印了大块试样,表面和内在质量良好。为提高打印试样的性能,对其进行了热处理,采用金相、XRD、SEM、TEM、室温拉伸及电化学腐蚀等方法对相关试样进行了分析,并用铜模吸铸法模拟凝固冷速对H13钢打印凝固行为和组织等的影响进行了研究,得到了许多有重要价值的研究结果。H13钢和18ni300钢都具有很好的3D打印性,最终得到的大块试样无可见裂纹、气孔等缺陷、组织均匀且表面光洁平整。H13钢和18ni300钢最优打印参数分别为激光功率P=2200W,扫描速度v=600mm/min和激光功率P=2600W,扫描速度v=600mm/min。H13钢打印试样,无需热处理便可获得较高强度、硬度和耐腐蚀性,抗拉强度达到2081MPa,洛氏硬度达到56.0HRC,在韧性要求不高的场合,可直接应用;对强韧性配合有更高要求的场合,可对成形件直接进行550℃回火2h处理,回火2次,而无需预先进行淬火处理,此时抗拉强度为2006MPa,洛氏硬度为55.2HRC,且塑性较高。18ni300钢打印试样必须进行热处理才能获得所需的硬度,最佳热处理工艺为840℃固溶1h+490℃时效12h,抗拉强度达到1846MPa,洛氏硬度为52.1HRC,高强度的同时仍具有高塑性。固溶+时效处理之后试样的耐腐蚀性能下降。时效试样的强度和硬度因金属间化合物第二相的析出而升高,后随第二相的粗化而降低。两种热作模具钢的强化方法不同,其增材制造和热处理制度都不相同。增材制造过程的凝固冷速对H13钢的凝固行为和组织有较大影响。通过铜模吸铸法,用不同大小的试样模拟凝固冷速变化,得到了凝固冷速对H13钢凝固行为和组织的影响规律。冷速较慢时,没有等轴树枝晶;冷速快时,出现了等轴树枝晶,且柱状树枝晶区和胞状晶树枝晶区变小。快速凝固H13钢仅由碳过饱和的α相组成,是马氏体组织。与增材制造沉积态试样相比,吸铸试样的硬度更高且更均匀,两者的耐腐蚀性接近。

关键词：增材制造 H13钢 18ni300钢快速凝固凝固冷速

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