选区激光熔化成形H13钢缺陷、组织调控及拉伸性能

摘要：

成形工艺-组织-性能一体化调控一直是选区激光熔化成形工具钢领域重要研究内容.利用高激光功率、高扫描速度选区激光熔化工艺直接获得马氏体组织H13钢构件,表征了不同工艺条件下H13成形件的缺陷、显微组织及拉伸性能.研究表明:在较高的激光体能量密度ω(130.0 J/mm3)下,熔池前端和后端易产生较大的表面张力差异,使得熔池中心的熔体更倾向于向熔池后端流动,从而造成熔池后端的突起现象,进而降低成形致密度.过低的ω(52.0 J/mm3)引起过大的液相动力学粘度μ,显著降低了熔体的流动性,熔体的润湿性下降,从而导致较差的层间结合.当ω=86.7 J/mm3时,熔池具有较适宜的动力学粘度μ及较好的熔体润湿能力,熔体得以顺利铺展,增强了层与层之间的冶金结合,成形致密度提升到98.2％,此时成形件内残余奥氏体含量仅为3.4％,表现出该工艺下良好的自淬火效应.成形件力学性能存在各向异性,其制造方向强度和延伸率都低于水平方向.最优参数下,水平方向成形件的平均拉伸强度为l 576 MPa,而平均延伸率仅为5.6％,成形件中的非均匀组织、较大的热应力及相变应力是成形件延伸率较低的主要因素.研究表明如何提升H13钢选区激光熔化成形件的塑韧性是目前亟待解决的问题.

关键词：激光技术、选区激光熔化、H13工具钢、组织与性能

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分类号：TH162

资助基金：国家自然科学基金51405082;广东省自然科学基金2014A030310301;佛山市科技创新AG100341

在线出版日期：2019-03-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：101-107