摘要
采用激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)3D打印技术一体化成形4Cr13马氏体不锈钢导向轴杆,研究了导向轴杆的结构优化、SLM成形工艺、力学性能及其强化机制,并进行了装车应用考核。结果表明:相比于原有结构设计,采用中空结构优化后的轴杆减重25%,且在同等工况下的最大应力减小82%,变形量减小16.5%。尤其是SLM技术,在熔池高冷却速率(105K/s)下产生的细晶强化、4Cr13合金板条马氏体强化相以及固溶处理产生的固溶强化,使得SLM成形4Cr13导向轴杆的表面硬度达到45HRC,最大抗拉强度达到1500~1800MPa。采用SLM技术一体化成形的4Cr13导向轴杆在广州地铁装车考核3万km,服役过程中没有出现磨损、锈蚀和弯曲等失效现象,零件的服役寿命大幅提升,达到了轨道交通车辆批量化工程应用条件。
