Page 64 - 理化检验-物理分册2022年第六期
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张 龙, 等: 增材制造不锈钢的组织和性能
表现出各向异性, 316L 不锈钢材料 3D 打印横向试 晶胞在截面上呈现近等轴状的胞状结构, 有些亚晶
样腐蚀后的微观形貌如图 4 所示。 胞则呈现类豆荚状的柱状结构。
利用能谱仪对 316L 不锈钢材料 3D 打印横向
试样的微区进行分析, 发现试样的成分基本均匀, 无
局部元素偏聚及二次相析出, 其能谱分析结果如图
6 所示。
图 4 316L 不锈钢材料 3D 打印横向试样腐蚀后的微观形貌
采用扫描电子显微镜对 304 不锈钢和 316L 不
锈钢两种材料的 3D 打印纵向试样进行分析, 发现
二者放大后的微观形貌相同,“ 鳞片” 形态在高倍下
呈现蜂窝状结构, 316L 不锈钢材料 3D 打印纵向试 图 6 316L 不锈钢材料 3D 打印横向试样能谱分析结果
样腐蚀后的微观形貌如图 5 所示。在同一个微熔池 2.3 硬度测试结果
下可以观察到多个晶粒, 而在晶粒中可观察到多个 用布氏硬度计对 304 不锈钢和 316L 不锈钢材
存在各向异性的亚晶胞。由于其各向异性, 有些亚 料3D 打印试样分别进行宏观硬度测量, 结果如表 2
所示。 304 不锈钢材料3D 打印试样比316L 不锈钢
材料 3D 打印试样的硬度低, 但均在标准范围内。
表 2 两种材料 3D 打印试样的硬度测试结果 HB
试样材料 硬度
316L 不锈钢 180 179 182
304 不锈钢 171 159 162
2.4 力学性能测试结果
对 316L 不锈钢材料 3D 打印试样和普通 316L
不锈钢试样分别进行拉伸试验, 结果如表 3 所示, 由
表 3 可知, 用 3D 打印技术制备的 316L 不锈钢材料
试样的力学性能比普通 316L 不锈钢材料试样的屈
服强度和抗拉强度都大, 伸长率也有所增大。
3 综合分析
不锈钢材料 3D 打印横向试样编织状的层叠形
貌明显, 许多位置的编织状纤维部分形貌光滑、 结构
图 5 3D 打印 316L 不锈钢材料纵向试样腐蚀后的微观形貌
连贯、 形态均匀。 原材料颗粒在逐层快速高温熔融
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