3D打印高强马氏体钢
 测试科技顾问郑老师     2021-10-02
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应用场景:
航空航天,军工兵器行业
关键性能:
循环再加热的3D打印工艺制备出了1300MPa级抗拉强度和10%的伸长率马氏体钢
产品介绍:

激光增材制造对于利用计算机辅助设计模式从金属粉末中生产复杂的三维部件具有吸引力,这种方法可以通过使用高冷却速率和循环再加热来实现对加工参数的数字化控制,从而调控合金的微观结构。激光增材制造(LAM)的部件经历了特定的热过程。首先是从液态快速淬火,然后是内在热处理(IHT),即由大量短的温度峰值组成的循环再加热。在定向能沉积(DED)中,零件是由激光熔化粉末由载气通过喷嘴输送。提供了局部调整微观结构的机会。通过调整了DED工艺参数,以调节制造过程中的时间温度分布,从而实现了对马氏体形成和析出的精确、局部控制,从而控制了机械行为。研究表明,这种循环再加热,即所谓的本征热处理,可以在激光添加剂制造过程中触发铁镍铝合金的镍铝沉淀。德国马普所的Philipp Kürnsteiner、Dierk Raabe 等研究者利用激光增材制造Fe19Ni5Ti(重量百分比)。这种通过镍钛纳米沉淀法原位硬化,马氏体也在原位形成,从200℃的温度开始。在制造过程中对纳米沉淀和马氏体相变的局部控制导致了横跨多个长度尺度的复杂微观结构层次,从大约100微米厚的层到纳米级的沉淀物。受古大马士革有软硬层的启发,该工作生产了一种,软硬层交替。具有1300MPa的抗拉强度和10%的伸长率,显示出优越的力学性能。本文所采用的原位沉淀强化和局部组织控制原理可广泛应用于沉淀硬化合金和不同添加剂的制造工艺。相关成果以“High-strength Damascus steel by additive manufacturing”发表在Nature上。



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