金属顶刊《Acta materialia》：激光粉末床熔合增材制造高温高强度奥氏体钢(2)

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金属顶刊《Acta materialia》：激光粉末床熔合增材制造高温高强度奥氏体钢(2)

时间：2022-04-07 14:22 来源：材料学网作者：admin 阅读：次

图3所示。印刷时LPBF HK30Nb杆的逆极图(IPF)图及对应的{001}极图，a)沿构建方向，b)垂直于构建方向

图4所示。当LPBF HK30Nb沿构建方向印刷时，a)蚀刻光学显微图显示熔体池边界处未熔合，b)蚀刻BSE-SEM显微图显示等轴和细长的胞状结构，c) BSE-SEM显微图显示类似的胞状结构，d)相应的EDS Cr图

图5所示。像印制的)BF-STEM形象LPBF HK30Nb杆,b)和c)高放大率BF-STEM细胞结构的图像与相应的EDS元素Nb的地图和Cr和d)更高的放大BF-STEM图像随机晶界与相应的EDS元素c的地图,Nb, O,艾尔和Cr

图6所示。LPBF HK30Nb沿构建方向和垂直于构建方向的拉伸性能，a) 22℃、600℃、700℃拉伸曲线的例子。黑色箭头显示的是600℃时的锯齿形曲线。b)屈服和极限拉伸强度，C)均匀和总伸长率。在室温下，沿施工方向进行了两次试验

图7所示。LPBF HK30Nb、铸造HK30Nb和变形310型钢在20 ~ 900℃下的拉伸性能比较，a)屈服率和极限拉伸强度，b)塑性变形

图10所示。800c退火5h后的LPBF HK30Nb显微组织。a) BSE-SEM图像，黑色箭头突出晶界处有沉淀。b)和c) BF-STEM图像，d)对应图10c的Ni、Si、Cr和Nb的EDS元素图。

采用激光粉末床熔合法制备了一种先进的奥氏体钢HK3ONb (Fe-25Cr-20Ni-Nb-C)。合金密度优于99.7%，且无裂纹，500nm胞状结构与LPBF 316L类似。一个关键的区别是，在打印条件下，胞壁中存在纳米富铌碳化物。800°C退火5后，形成了各种析出相，主要在胞壁中，这与动力学/热力学计算预测的M23C6和g相析出相的形成相一致。如预期的那样，胞壁中较高的位错密度导致钢在20-900°C时的屈服率和极限抗拉强度显著高于锻铸型310钢。高密度沉淀可能发挥的作用温和合金强度但帮助稳定细胞结构800°c的合金化学改性纳米沉淀成核的胞壁是一种非常有前途的战略发展独特的高强度高温合金。

(责任编辑：admin)

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