激光直接堆积成形2Cr13不锈钢的组织与力学性能分析

对2Cr13不锈钢粉末进行激光直接堆积成形,得到一定高度的长方体成形件。使用SEM、XRD检测直接金属堆积(DMD)成形件的显微组织、物相组成,使用显微硬度计测试成形件的硬度,并对成形件进行拉伸性能和抗汽蚀性能测试。结果表明:DMD成形件的显微组织以树枝晶生长方式为主;XRD分析结果显示,DMD成形件组成相为单一的Fe-Cr合金相,堆积层硬度分布在300～350 HV0.2,与调质态相比提高43%;拉伸实验显示,DMD试样平均抗拉强度为932 MPa,比调质态提高了75%,但试样延伸率明显降低。抗汽蚀实验结果表明,DMD成形件的抗汽蚀性能是调质态的1.77倍。因此,可以看出激光DMD成形技术在汽轮机部件的修复上有着良好的应用前景。

2Cr13不锈钢粉末激光直接堆积成形的组织与性能研究

为说明激光直接金属堆积（DMD）成形件的组织与性能特点，进行了2Cr13不锈钢粉末的直接成形实验研究。检测了不同工艺参数组合下单道熔覆、多道搭接和多层堆积的显微组织形貌，测试了2Cr13零件的硬度、耐磨损、拉伸和残余应力等性能。研究表明，单道熔覆的典型组织有柱状、胞状枝晶和等轴晶三种，其相互转化由温度梯度和凝固速率所决定；由于粉末实时供给，搭接区与预置熔覆有很大不同；多层堆积枝晶生长表现出一定倾斜性，受扫描方式影响较大；不同工艺参数下，熔覆层平均硬度为300～550HV0．2；当组织为细化的树枝晶时，成形件耐磨损性能可比调质态2Cr13提高一倍以上；成形件的平均抗拉强度比调质态2Cr13提高30％；直薄壁墙零件不同位置处残余应力不同，但残余应力水平较低。