选区激光熔化制备Ni-Cr-B-Si合金粉末的微观组织与性能

• 作者: 刘亮 李欣 李雅倩 王文权 陈飞
• 来源期刊: 材料导报
• 学科: 工学
• 关键词: Ni-Cr-B-Si合金粉末 选区激光熔化 表面形貌 微观组织 力学性能
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 金属与金属基复合材料
• 页码范围: 77-82
• 页数: 6页
• 分类号: TB36
• 字数: 4063字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11896/cldb.18110100

摘要

由于模具在使用过程中极易出现镶块磨损和失效的情况,而一些进口模具镶块成本较高,本研究提出了一种新型的制备模具镶块的方法,为修复模具提供了一种新思路.本试验利用选区激光熔化工艺,选取不同工艺参数对粒度为21～60μm的Ni-Cr-B-Si合金粉末进行打印,最终分别得到表面粗糙度Ra≤3.5μm和致密度为98.6％的立体试样.通过对合金试样表面形貌、微观组织和力学性能的研究与分析,得到激光能量密度对三者的影响规律.随激光能量密度的增大,试样的表面粗糙度先减小后增大,并在激光能量密度为78 J/mm3时获得表面质量最佳的试样.试样的耐磨性能与致密度呈现同样的变化趋势,二者均随激光能量密度的增大而增大,但过高的能量密度会导致试样边角产生开裂和翘曲,故80 J/mm3的激光能量密度最为适宜.选区激光熔化工艺具有快速冷却的特点,该特点使合金试样具有细小的微观组织,并且随能量密度的增大,试样的晶体生长形态从胞状树枝晶向等轴树枝晶转变.试样中基体相为FeNi3、γ-Ni和Ni3 Si,主要强化相为M7 C3、M23 C6和Cr2 B,在晶粒细化和强化相二者的共同作用下,试样具有较高的硬度和良好的耐磨性,显微硬度平均值达到848.1HV0.5.同等试验条件下,本试验制得的合金试样的耐磨性能显著优于常用的H13热作性模具钢.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李欣	吉林大学材料科学与工程学院	97	452	12.0	17.0
2	刘亮	吉林大学材料科学与工程学院	32	463	13.0	21.0
3	陈飞	吉林大学材料科学与工程学院	31	166	5.0	12.0
4	王文权	吉林大学材料科学与工程学院	26	128	7.0	10.0
5	李雅倩	吉林大学材料科学与工程学院	1	0	0.0	0.0