导　　师： 杨永强

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 马氏体时效钢(18Ni300)是一种高强度钢,经过固溶处理和时效处理即可获得极高的硬度,具有热处理变形小、加工及焊接性能优良的特点,在精密模具、航空航天、导弹、飞机起落架等领域获得广泛应用。激光选区熔化技术(Selective Laser Melting,SLM)是最有发展潜力的增材技术之一,具有成型自由度高、响应速度快的特点,使其在精密性高、结构复杂的个性化、定制化功能件直接制造中得到快速应用。SLM直接成型的马氏体时效钢具有微米级尺寸的细小晶粒组织,且硬度低(380HV),易于机械精密加工。因此,可以先通过SLM技术可以获得结构复杂的马氏体时效钢功能零件,然后通过机械加工提高其精度,再进行时效处理获得硬度高达650HV的零件。目前,国内外对SLM直接成型马氏体时效钢缺乏系统性研究,对典型结构特征及精密成型的研究较少,尚未将SLM成型高性能马氏体时效钢零件推向应用。本课题基于以上现状,重点研究SLM成型马氏体时效钢的基础工艺、性能控制及结构特征与精密加工,并在SLM直接成型高精度马氏体时效钢模具应用上进行了初步探索。主要内容包括以下几点:(1)马氏体时效钢SLM成型机理与工艺研究。采用单道扫描、熔道搭接以及层间熔合实验,归纳SLM成型马氏体时效钢的熔化特性、熔道及其搭接形貌与块体性能的演变机制。以致密性为目标,采用单因素实验、正交实验和响应曲面实验方法进行工艺优化,优化后的试样致密度高达99.302%的零件。研究了SLM直接成型马氏体时效钢的显微组织形成机制以及成型方向、传统固溶处理与时效处理对微观组织、硬度、拉伸性能及其冲击性能的影响规律。基于以上实验结果,分析SLM工艺中激光与物质的相互作用机理,讨论了金属粉末的吸热、熔化、凝固的物理过程。(2)SLM成型马氏体时效钢精度优化与车削加工。分�

关 键 词： 激光选区熔化 马氏体时效钢 组织性能 精密加工 特征结构 模具

领　　域： []