热等静压工艺对选区激光熔化成形Hastelloy X合金持久性能的影响
2019-01-02巴发
机械工程材料 2018年12期
, , ,巴发
(上海材料研究所,上海市工程材料应用与评价重点试验室,上海 200437)
0 引 言
选区激光熔化(SLM)成形是指基于增材制造原理,利用高能量激光束逐层扫描金属粉末,使其快速熔化、凝固,从而实现零部件堆积成形的一种新型成形技术。SLM成形技术无需使用传统模具,大大降低了产品的研发周期和生产成本,且在小尺寸复杂几何形状零部件的制造成形上具有极大的优势,因此在航空航天、模具制造、汽车制造和医疗等领域得到了广泛应用[1]。SLM成形件的质量主要受原材料粉末质量、设备成形条件和成形工艺等因素的影响;同时,由于SLM成形过程具有快速熔化和凝固的特点,整个过程的温度梯度较大、热应力水平较高,因此SLM成形件易出现孔洞和裂纹等缺陷,从而影响其使用性能[2-4]。热等静压(HIP)工艺可以消除零部件内部的裂纹、孔洞等缺陷,改善零部件的显微组织,从而提高其力学性能。因此,HIP工艺可作为SLM成形件的后处理工艺。
Hastelloy X合金是一种固溶强化型镍基高温合金,主要固溶元素为铬和钼;此合金具有良好的抗氧化性能、耐腐蚀性能以及中等的持久性能,在900 ℃以下温度可以长期使用,主要用于制造航空发动机燃烧室部件及其他热端部件[5]。目前,在SLM成形工艺和HIP工艺对SLM成形Hastelloy X合金显微组织和室温拉伸性能的影响方面已经取得了较多的有意义的研究成果[6-9],但有关HIP工艺对SLM成形Hastelloy X合金高温持久性能影响的研究较少。Hastelloy X合金的高温力学性能特别是持久性能是评估其服役寿命的关键指标,《中国航空材料手册》对GH3536(Hastelloy X合金对应的国内牌号)合金的高温持久性能有着严格的要求。……
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