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SLM 成型18Ni300 高温力学性能研究

2021-01-19

铸造设备与工艺 2020年5期

(共享智能铸造产业创新中心有限公司,宁夏 银川 750021)

选区激光熔融技术是利用高能量激光束作用在预备好的金属粉末上,按照切片文件预规划路径在极短时间内快速熔化金属粉末,又未经散热快速冷却,激光扫描完成后,供粉缸下降一定高度,工作缸上升相应高度,激光束开始下一层的扫描打印,如此层层叠加,打印成型三维实体,可获得高致密的冶金组织。

传统模具的流道加工是通过采用钻孔、堵孔的常规加工方法,冷却系统主要为“直上直下”型,模具冷却能力受限,SLM 制备随形冷却模具通过设计贴合零件形状的随形流道,可大幅度提升冷却效果和产品质量,进一步降低产品的制造成本。目前国内SLM 制造随形流道主要应用于注塑模具,压铸模具的应用案例尚未涉足,但是冷却能力的提升对压铸模具产品的改善效果更为明显,压铸模具的服役条件更为恶劣,传统的铸铝模具温度范围在450 ℃~650 ℃,对材料的高温力学性能要求较高,但目前SLM 可成型材料受限,现有的可成熟打印工作钢材料仅有18Ni300、17-4PH、316L 等材料。H13 工具钢是一种已经成熟应用的热作模具钢,具有优异的热强度和热硬度、高耐磨性及韧性,在铝镁合金传统压铸模具材料上大量应用,利用SLM 技术制造H13 材料可有效结合传统技术与SLM 技术的优势。但在国内外目前的文献研究中,经SLM 成型的H13模具钢由于快速扫描带来较大的热应力及组织脆性,SLM 成型H13 工具钢过程中很容易出现裂纹而导致加工失败[1],因此只能通过优化现有可打印材料的热处理工艺以提升其力学性能。……

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