粉芯丝材激光增材制造Fe-xMn-6Si-9Cr-5Ni合金记忆性能

为提升铁基记忆合金性能,控制增材制造过程中的元素烧损率,使用粉芯丝材激光定向能量沉积技术制备了不同锰含量Fe-xMn-6Si-9Cr-5Ni(x=14,17,20)合金.研究了在不同预变形量下合金的形状回复率和显微组织,进而探究了该合金记忆性能显著提高的机理.结果表明,粉芯丝材激光增材制造Fe-xMn-6Si-9Cr-5Ni合金,在增材制造过程中的元素烧损率仅为25.6%,在沉积态合金中产生了可提高合金记忆性能的降温马氏体.其中,锰的质量分数为17%的合金,在预变形量为4%和6%时的形状回复率分别达到75%(可回复变形量为3%)和63%(可回复变形量为3.78%).创新点:(1)使用可以抑制元素烧损的粉芯丝材作为激光增材制造铁基记忆合金用材,可以大幅减少Mn等易烧损元素的损失.(2)粉芯丝材激光增材制造铁基记忆合金的沉积态组织中存在可以提升合金的记忆性能的降温ε马氏体.(3)阐述了不同锰含量铁基记忆合金在不同预变形量下的记忆性能影响机制.