增材制造高体积陶瓷增强马氏体钢缺陷抑制与机理研究

作     者：邓国威 谭超林 王迪 杨永强 DENG Guowei;TAN Chaolin;WANG Di;YANG Yongqiang

作者机构：华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640 

基　　金：广东省重点研发计划(2018B090905001) 广东省基础与应用基础研究(2019A1515110542) 广州市青年人才托举工程项目(X20200301015) 国家自然科学基金(52005189,51801034) 中国博士后基金(2020M672617)资助项目 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2021年第57卷第17期

页      码：243-252页

摘      要：随着航空航天和交通运输等领域对材料性能的要求日益严格,高体积分数陶瓷增强金属复合材料成为一种发展需求。基于激光增材制造原位成型多组分材料的优势,采用选区激光熔化(SLM)制备了15%Si C(体积分数)陶瓷增强马氏体时效钢(MS)复合材料(MMC)。着重针对Si C与金属基体之间的相容性和开裂问题,从多个方面研究了SLM成型过程中的裂纹缺陷抑制措施,包括激光重熔、预热基板、设计支撑与成型方向;提高基体预热温度能够显著减少裂纹数量。同时,研究了SiC陶瓷对微观组织、相结构与相转变和硬度的影响及其与开裂的联系。MMC微观组织为带状组织和粗化的树枝晶组织,还存在富Si元素区域。MS中主要为马氏体相,添加Si C促进了奥氏体转变,使得MMC中主要为奥氏体相,树枝晶间仍可发现少量马氏体相。树枝晶主要为大角度晶界,表明MMC中形成了大量的位错。此外,加入高体积分数Si C后,基体材料的硬度得到明显提升。

主 题 词：激光选区熔化 马氏体时效钢 金属基复合材料 裂纹抑制 微观组织 

学科分类：08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/JME.2021.17.243

馆 藏 号：203105874...