18NiM300钢的定向能量沉积:工艺和后加工条件对微观结构和性能的影响
Stefano Felicioni1, Alberta Aversa1,2, Erica Librera3
1Department of Applied Science and Technology, Politecnico di Torino, Torino, Italy.
Science and technology of advanced materials
|May 22, 2024
概括
直接能量沉积 (DED) 的M300 maraging钢是敏感的激光功率和大气,影响微观结构和硬度. 工艺后老化统一了属性,使成本效益高的参数选择能够获得最佳的结果.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
- 金工业是金工业的一个方面.
背景情况:
- 钢M300是一种高性能合金,用于苛刻的应用.
- 直接能量沉积 (DED) 为制造复杂金属零件提供了优势.
- 了解DED中的过程属性关系对于质量控制至关重要.
研究的目的:
- 为了研究激光功率和沉积环境对M300钢材性能的影响.
- 分析由此产生的微观结构变化及其与机械性能的相关性.
- 评估沉积后热处理在均质化材料特性的有效性.
主要方法:
- 采用直接能量沉积 (DED) 制造的M300钢样品.
- 过程参数,特别是激光功率和沉积大气,被系统地改变.
- 微结构分析包括初级细胞臂间距,X射线衍射 (XRD) 和电子反射衍射 (EBSD).
- 硬度测量是在现成样本上进行的.
- 差分扫描热量计 (DSC) 指导了直接老化热处理协议.
主要成果:
- 激光功率和惰性大气大大影响了冷却速率和微观结构.
- 观察到细胞边界残留奥氏体含量的变化,与硬度差异相关.
- 直接老化热处理有效地在所有样本中均增加了硬度.
- 工艺后老化将因不同的DED条件而产生的性能变化降到最低.
结论:
- DED的工艺参数极大地影响了M300钢的微观结构和硬度.
- 直接老化热处理是一种可行的策略,可以实现一致的高硬度.
- 在与适当的后处理相结合时,可以选择经济可行的DED参数.
