不同预热温度下H13钢表面电弧增材20Cr9Mo3Ni2钢的组织与性能

在H13钢基材上电弧增材制造20Cr9Mo3Ni2钢,研究不同预热温度下制件的宏观形貌、微观组织和力学性能。结果表明,预热温度升高降低制件裂纹形成倾向,预热温度高于300℃时,制件无裂纹出现。预热温度对制件不同部位组织的影响不同,增材区底部和中部组织在无预热和预热温度为150℃时主要为回火马氏体,预热温度为300℃时为回火马氏体和淬火马氏体;预热温度为450℃时,底部为马氏体和少量贝氏体,中部区域主要是马氏体;预热温度对顶部的组织影响较小,顶部组织主要是马氏体和残留奥氏体;不同预热温度和区域的晶间都有少量铁素体存在。H13钢基材热影响区的组织在预热温度低于300℃时为回火马氏体,预热温度为450℃时为粗大的马氏体。随预热温度的升高增材区的抗拉强度升高,伸长率降低,横向抗拉强度略高于纵向抗拉强度,而横向伸长率低于纵向伸长率;结合区的抗拉强度比增材区低,预热温度低于300℃时试样断裂位置位于基材,预热温度为450℃时断裂位置位于基材热影响区。增材区的硬度在无预热和预热温度为150℃时底部和中部低,顶部高;预热温度为450℃时,硬度较高,且从顶部到底部分布比较均匀。可见,预热温度跨越Ms点时组织与性能变化大。