导　　师： 邱万奇;代明江

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 注塑模具冷却系统影响着成型制品的质量和生产效率,传统的冷却系统难以实现模具的均匀冷却,成型制品容易出现翘曲、收缩不均等缺陷。随形冷却水路依据制品外形变化,可实现均匀冷却,能显著改善制品的品质,减少冷却时间,具有很强的适用性,但是传统加工方法并不适用于加工随形冷却水路。选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)作为增材制造(Additive Manufacturing,AM)的一种,成形自由度高,制备的金属零件致密度高、强度大、表面粗糙度低、并能减少前期投资成本和节省制造时间,为注塑模具的制造带来革命性的发展。本论文用18Ni300马氏体时效钢粉末为实验材料,利用EOS M290选区激光熔化设备,对18Ni300马氏体时效钢选区激光熔化成形工艺及性能进行研究分析,主要研究的内容和成果如下:在成形工艺方面,设计了L(3)正交实验。研究结果表明,SLM最优的工艺参数:激光功率285W、扫描速度960mm/s、扫描间距0.11mm,铺粉层厚为40μm,此时的输入能量密度为67.47J/mm,可获得致密度高达99.99%。在选区激光熔化18Ni300马氏体钢成形性能方面,设计了L(3)正交实验实验,对选区激光熔化马氏体时效钢的显微组织、物相和力学性能进行研究。研究结果表明,SLM成形原始马氏体时效钢物相主要由α(bcc)及少量γ(fcc)相组成,其硬度、抗拉强度及延伸率分别为34.8HRC,1165MPa,12.4%,断裂机制为穿晶韧性断裂。经过固溶处理后,物相主要由γ(fcc)相组成,硬度、抗拉强度、硬度和延伸率分别是28.4HRC,1025MPa,14.4%,断裂机制为准解理断裂。马氏体时效钢在400℃、480℃、560℃时效不同时间时,硬度与强度分别经过32h、16h、1h时效处理达到峰值,断裂机制为穿晶韧性断裂。在固溶、时效热处理过程会发生α→γ相变:选区激光熔化18Ni300马氏体钢成形能力方面,上表面和下表面的粗糙度随着成形角度的增大呈降低�

关 键 词： 选区激光熔化 马氏体时效钢 热处理 工艺优化 性能测试 随形冷却水路

领　　域： []