离焦量对激光选区熔化CX马氏体时效不锈钢成形性能研究

• 作者: 张亮亮 王敏杰 张佳琪 刘建业 牛留辉 王金海
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 工学
• 关键词: 激光技术 激光选区熔化 离焦量 CX马氏体时效不锈钢 力学性能
• 年，卷（期）: 2021,（22）
• 所属期刊栏目: 激光制造|Laser Manufacturing
• 页码范围: 187-201
• 页数: 15页
• 分类号: TN2491
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL202148.2202020

摘要

为研究激光选区熔化(SLM)工艺成形CX马氏体时效不锈钢时的成形质量与力学性能,基于单熔道实验确定了CX马氏体时效不锈钢SLM成形的工艺窗口.在此基础上,分析了离焦量对SLM成形CX马氏体时效不锈钢试样致密度、硬度和表面粗糙度的影响规律.结合拉伸实验和微观组织观察,研究了热处理前后试样力学性能的变化规律.结果 表明:在低离焦量时,激光能量密度过高,熔池不稳定性增加,球化现象明显,试样致密度和硬度降低,表面粗糙度升高,拉伸断口呈准解理断裂特征;随离焦量增大,适宜的能量密度和光斑尺寸有利于相邻熔道间和层间形成良好的冶金结合,力学性能得到改善;当离焦量过大时,激光能量密度和穿透深度降低,层间存在未熔金属粉末,试样致密度和力学性能下降.当离焦量为3.5mm时,试样横截面与纵截面硬度最高为35.94 HRC和36.82 HRC,表面粗糙度最低为7.315 μm,拉伸断口转变为韧性断裂,抗拉强度最高为1218 MPa.同时,经固溶时效热处理后,试样力学性能显著提高,抗拉强度最高为1746 MPa,相比打印态试样提高了43.35％.