激光功率对激光粉末床熔融成形Fe–Mn–Al–Ni–C轻质钢组织及性能的影响

作     者：顾祥宇 林媛 曲星霖 郭玉玺 张利 李晓峰 GU Xiangyu;LIN Yuan;QU Xinglin;GUO Yuxi;ZHANG Li;LI Xiaofeng

作者机构：山西太钢不锈钢股份有限公司技术中心太原030003 中北大学材料科学与工程学院太原030051 

基　　金：山西省科技创新人才团队项目(202304051001029) 山西省科技成果转化引导专项(202204021301048) 山西省重点研发计划项目(202302110401015、202202150401020、202102050201009) 太原市关键核心技术攻关“揭榜挂帅”项目(20230224002) 

出 版 物：《粉末冶金技术》 (Powder Metallurgy Technology)

年 卷 期：2024年第42卷第5期

页      码：471-480页

摘      要：设计了Fe–30Mn–11Al–12Ni–1C轻质合金钢成分,研究了激光功率对激光粉末床熔融成形轻质钢组织及性能的影响。结果表明,在扫描速度一定的情况下,随着激光功率的增加,激光粉末床熔融成形轻质钢试样的相对密度逐渐增大,激光功率在120 W时,成形样品相对密度最高,达到99.2%。不同激光功率下成形试样在平行于构筑方向的平面(XOY)上均出现未熔合区域,垂直于构筑方向的平面(XOZ)出现裂纹。XOY观察面与XOZ观察面的缺陷类型不同,体现在以下方面:XOY面存在大量未熔合孔隙、球状粉末以及较大的孔洞,且随着激光功率的增加,未熔合的缺陷和孔洞面积逐渐减少,球状粉末消失;XOZ面缺陷主要是孔洞和裂纹,随着激光功率的上升,孔洞逐渐减少,但裂纹宽度增加。试样硬度呈现出各向异性,且各向异性随着激光功率的提高逐渐减小。试样XOZ面硬度随激光功率的变化不明显,但高于XOY面;XOY面由于激光功率提高降低了缺陷的影响,因此显微硬度变化较大。当激光功率为120 W时,试样XOZ面硬度达到最大值HV0.2441.3。激光功率90 W、扫描速度800 mm·s^(-1),成形的轻质钢试样抗拉强度达到最大值,为826.2 MPa。试样晶界处存在大量析出相,导致其延伸率较低,因此激光粉末床熔融成形轻质钢的塑性较差。

主 题 词：轻质钢 激光粉末床熔融 激光功率 力学性能 断口形貌 

学科分类：08[工学] 080502[080502] 0805[工学-能源动力学] 

D　O　I：10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2024050014

馆 藏 号：203149371...