Page 62 - 理化检验-物理分册2022年第六期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202206012

增材制造不锈钢的组织和性能

张 龙 ,刘 莹 ,路 遄 1

2
1

( 1. 兰州资源环境职业技术大学,兰州 730123 ; 2. 天津钢铁集团有限公司,天津 300000 )

摘 要: 采用金相检验、 扫描电镜分析等方法对激光融化技术制备的 304 及 316L 不锈钢进行分
析。结果表明: 材料的轴向结构在增材制造沉积过程中会有不同层间的热传递, 其组织的均匀性受
到影响; 材料的区域成分没有明显偏差, 不存在成分偏析及次相的析出; 熔体的重力作用会使材料
在纵向存在各向异性。

关键词: 增材制造;不锈钢;显微组织;性能

中图分类号: TG115.21 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 06-0046-04

Microstructureandp ro p ertiesofadditivemanufacturin g stainlesssteel
,

,
1
2
ZHANGLon g LIUYin g LUChuan 1

( 1.LanzhouResources& EnvironmentVoc-TechColle g e , Lanzhou730123 , China ;

2.Tian j inIronCo. , Ltd. , Tian j in300000 , China )

Abstract : The304 and 316L stainlesssteels p re p ared b ylaser meltin gtechnolo gy wereanal y zed b y

metallo g ra p hicexaminationandscannin gelectron microsco py .Theresultsshowthattheaxialstructureofthe

materialhadheattransferbetweendifferentla y ersdurin g thede p ositionp rocessofadditivemanufacturin g , andthe

microstructureuniformit ywasaffected.Therewasnoobviousdeviationinthere g ionalcom p ositionofthematerial ,

andtherewasnocom p onentse g re g ationandsecondar yp hase p reci p itation.The g ravit y ofthemeltwouldmakethe

materialanisotro py inthelon g itudinaldirection.

Ke y words : additivemanufacturin g ; stainlesssteel ; microstructure ; p ro p ert y
增材制造( 3D 打印) 技术属于快速成型生产技 304 不锈钢和 316L 不锈钢是低碳奥氏体不锈
术, 在对工件进行数字模型构建的基础上, 采用 3D 钢, 具有较好的力学加工和耐腐蚀性能, 广泛用于汽
打印设备将树脂或塑料进行熔融、 烧结等, 再通过逐 车配件、 医疗器械、 建筑材料等领域。在这些领域
层成型来完成精密成型制造。该技术具有定制化的 中, 随着工艺化定制需求的日益增长, 关于不锈钢
特点, 广泛应用于航空航天、 军事机械、 人造骨骼、 土 3D 打印技术的研究需求也在不断增加。笔者采用
木工程模具、 饰品生产等领域。其中, 选择性激光融 易博三维 公 司 生 产 的 IGAM-I 型 金 属 3D 打 印 设
化技术( SLM 技术) 是利用金属粉末在高能激光束 备, 用 SLM 技术对 304 不锈钢和 316L 不锈钢进行
热源的作用下完全熔化, 经散热凝固后与基体金属 快速成型, 分析其成型组织的性能特点, 为优化不锈
冶金焊合, 再逐层累积成型的一种金属 3D 打印技 钢的 SLM 工艺奠定了基础。
术, 目前已成为金属精密成型领域重要的前沿技术
之一 [ 1-2 ] 。 1 试验材料及试验方法
1.1 试验材料的制备
收稿日期: 2022-01-27 试验材料为 304 不锈钢和 316L 不锈钢粉末, 粒
项目基金: 甘肃省教育厅创新基金项目( 2020A-218 ); 甘肃省大
径为15 μ m~53 μ m , 采用IGAM-I型金属3D 打印设
学生创新创业训练计划项目( S202013933022 )
备, 得到规格( 直径 × 长度) 为 10mm×15mm 的圆
作者简介: 张 龙( 1984- ), 男, 硕士, 高级工程师, 主要从事材料

改性和失效分析方面的研究工作 柱。激光功率为275W , 扫描速度为 1000mm / s , 层

通信作者: 刘 莹, l y _ 1984081520@163.com 厚为 0.05 mm , 扫描间距为 0.08 mm 。 304 不锈钢
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