Page 65 - 理化检验-物理分册2022年第六期

张 龙, 等: 增材制造不锈钢的组织和性能

表 3 316L 不锈钢材料 3D 打印试样与其普通试样的力学性能 学性能良好的定制化材料, 该工艺制得的材料具有
屈服强度 / 抗拉强度 / 断后 较好的轴向均匀性, 同时存在生长方向的各向异性。
材料
MPa MPa 伸长率 / % ( 2 ) 304 不锈钢和 316L 不锈钢在相同的 3D 打
普通 316L 不锈钢试样 ≥170 ≥485 ≥30 印工艺下, 316L 不锈钢材料试样的组织结构更为均
316L 不锈钢 3D 打印试样 520 672 31 匀, 缺陷更少, 硬度略高, 其综合性能更优。

( 3 )不同不锈钢材料需要选取不同的 3D 打印
后的快速冷却堆积过程中, 后沉积层在高温沉积时
工艺, 上述工艺较适合 316L 不锈钢材料。
放出的热量传递给前沉积层, 这种反复微区热处理
必然会对前沉积层产生影响, 而出现工件不同区域 参考文献:
的组织不均 [ 3-4 ] 。 [ 1 ] 田杰, 黄正华, 戚文军, 等 . 金属选区激光熔化的研究
纵向试样上的鱼鳞状结构特点说明大量金属颗 现状[ J ] . 材料导报, 2017 , 31 ( 5 ): 90-91.
粒经过激光轰击熔化后, 处在短暂熔融期的金属小液 [ 2 ] 李勇, 巴 发 海, 许 鹤 君 .3D 打 印 技 术 的 发 展 和 挑 战
滴在重力作用下有向下滴落的运动趋势, 其迅速凝固 [ J ] . 理化检验( 物理分册), 2018 , 54 ( 11 ): 799-804.
后, 保留了这一特点, 所以每一熔积层结构的下端会 [ 3 ] 尹燕, 刘鹏宇, 路超, 等 . 选区激光熔化成型 316L 不锈
有近圆形的形貌呈现出来, 凝固后的纵向试样存在明 钢微观组织及拉伸性能分析[ J ] . 焊 接 学 报, 2018 , 39
显的各向异性, 最终形成了类似鱼鳞状的形态 [ 5-6 ] 。 ( 8 ): 77-81.
[ 4 ] 余晨帆, 赵聪聪, 张哲峰, 等 . 选区激光熔化 316L 不锈
在相同工艺下, 316L 不锈钢材料3D 打印试样明
钢的拉伸性能[ J ] . 金属学报, 2020 , 56 ( 5 ): 683-692.
显比304不锈钢材料 3D 打印试样的致密性更好, 缺
[ 5 ] 彭小敏, 徐若, 李敖, 等 . 工艺参数对 316L 不锈钢选区
陷和孔洞更少, 均匀性更佳, 同时也说明316L 不锈钢
激光熔化成型组织性能的影响[ J ] . 湖南工程学院学
材料3D 打印试样不同位置的硬度较为均匀。这是因
报( 自然科学版), 2019 ( 4 ): 26-32.
为添加的钼元素使其淬透性更强, 有利于 3D 打印过 [ 6 ] CASATIR , LEMKEJ , VEDANIM.Microstructure

程中快速成型, 且具有回火稳定性, 对于钢的延展性 andfracturebehaviorof316Lausteniticstainlesssteel

和耐磨性具有正向作用 [ 7 ] , 可提高钢的热强度。最终 p roducedb yselectivelaser meltin g [ J ] .Journalof

成型的316L 不锈钢材料3D 打印试样的综合性能优 MaterialsScience & Technolo gy , 2016 , 32 ( 8 ): 738-
于304不锈钢材料3D 打印试样。 744.
[ 7 ] 蔡新荣, 韦 生, 吕 增, 等 .304 / 304L 和 316 / 316L 奥 氏
4 结语 体不锈钢焊接性能的对比与分析[ J ] . 钢 结 构, 2012 ,
27 ( 增刊 1 ): 366-369.
( 1 ) SLM 打印技术可得到结构致密且均匀、 力

( 上接第 28 页)
[ 3 ] 葛翔, 许好好 . 大型电站锅 炉 高 温 炉 管 状 态 检 验 与 寿 化状况量化评定[ J ] . 广东电力, 2014 , 27 ( 4 ): 13-17.
[ 8 ] 杨旭 . 高铬马氏体耐热钢 组 织 老 化、 性 能 退 化 及 剩 余
命分析[ J ] . 中国特种设备安全, 2007 , 23 ( 7 ): 3-8.
[ 4 ] 钟万里, 盘荣旋 . 超临界锅炉高温过热器 T91 钢管爆 寿命评估[ D ] . 秦皇岛: 燕山大学, 2019.
管分析[ J ] . 理 化 检 验 ( 物 理 分 册), 2009 , 45 ( 7 ): 440- [ 9 ] 戴道生, 钱 昆 明 . 铁 磁 学 [ M ] . 北 京: 科 学 出 版 社,
443. 1998.

[ 5 ] 张李锋, 张 兵, 王 小 迎, 等 . 超 临 界 锅 炉 高 温 过 热 器 [ 10 ] SABLIK M J , JILES D C.Cou p led ma g netoelastic

T91 钢管爆 管 分 析 [ J ] . 材 料 导 报: 纳 米 与 新 材 料 专 theor y of ma g neticand ma g netostrictive h y steresis

辑, 2014 , 28 ( 1 ): 440-442. [ J ] .IEEETransactionsonMa g netics , 1993 ( 21 ): 1-8.

[ 6 ] 封小亮, 刘课秀, 王恋, 等 . 电站锅炉过热器管爆管 分 [ 11 ] MITRA A , MOHAPATRAJN , SWAMINATHAN

析[ J ] . 江西科学, 2019 , 37 ( 2 ): 282-286. J , etal.Ma g neticevaluationofcree p inmodified9Cr-

[ 7 ] 李灼贤, 王伟, 钟万里, 等 . 电站 T91 炉管服役后的老 1Mosteel [ J ] .Scri p taMaterialia , 2007 ( 57 ): 813-816.
4 9