SLM 成型双相不锈钢技术研究
2021-10-17杜文强巩建强
铸造设备与工艺 2021年4期
杜文强,巩建强,张 璐,刘 轶
(共享智能铸造产业创新中心有限公司,宁夏银川 750001)
双相不锈钢(Duplex Stainless Steel,简称DSS)是指铁素体与奥氏体两相各约占50%的不锈钢,一般含C 较低的情况下,Cr 质量分数占18%~28%.该类钢将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不锈钢所具有的较高强度和耐腐蚀性能相结合,且屈服强度一般可达400 MPa~550 MPa,是普通不锈钢的两倍,其优异的力学性能使得其广泛应用于石油化工、海洋工程等领域。
双相不锈钢成型技术一般有高温轧制成形、铸造成形、焊接成形几种,近年来有粉末注射和增材制造方向的研究,但是热轧成形的双相不锈钢热塑性较差。铸造成形的双相不锈钢零件抗腐蚀能力下降,无法满足特殊工作环境要求。焊接双相不锈钢受焊接影响区波动明显,经常出现由于氮化物析出导致的裂纹[1-2]。
鉴于双相不锈钢传统加工存在的问题,SLM 技术的出现使得双相不锈钢的轻松制造成为现实。理论上讲,SLM 通过局部移动热源熔化金属粉末与焊接技术相似,而双相不锈钢由于低碳、高氮化学成分特性,使得其易于焊接成型;另一方面,SLM 快速熔化冷却过程可有效提高双相不锈钢的冷却效率,降低有害二次相生成,从而减少裂纹的出现,这使得SLM 技术应用于双相不锈钢的制造得以实现。本文通过SLM 成型S32550 双相不锈钢制件,分别从最佳工艺参数匹配、金相组织、力学性能、产品热处理等过程进行研究,有效解决了双相不锈钢打印完成后易于开裂问题,可对SLM 新材料开发提供参考依据。……
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