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机械性能 抗拉强度 ..................................................................**150,000 psi(最小) 屈服强度(.2% 偏移) .................................................. 130,000psi(最小) 伸长率 ........................................................................................ 5% 最小 断面收缩率 ........................................................................................ 20% 最小 可加工性 ........................................................................75% of 1212(大约) 洛氏 C 硬度 ............................................................................. **32(最小) 布氏硬度 ............................................................................. **302(最小)
由于生产率高,增材制造 (AM),尤其是使用激光和金属粉末的定向能量沉积 (DED-LB/M) 对于制造具有集成功能的工具很有吸引力。本研究致力于 DED-LB/M 制造实验性马氏体时效工具钢、使用先进电子显微镜表征构建微观结构以及评估硬度性能。观察到最终构建的高可打印性和低孔隙率,对于使用 600 W 和 800 W 制造的样品,相对密度不低于 99.5%,但构建的微观结构和性能沿高度呈梯度。观察到取决于制造参数的特征硬度分布和微观结构。制造的马氏体时效钢样品的顶层具有马氏体结构,沉淀物可能在凝固过程中形成。因此,顶层在奥氏体化等温线的深度处较软。在内部区域测量到更高的硬度,这是制造材料在逐层制造过程中进行原位热处理的结果。制造过程中的热循环导致内部区域产生沉淀硬化效应。扫描和透射电子显微镜证实,在顶部和内部区域的原始材料中形成了薄膜状和圆形颗粒。然而,仅在内部区域观察到准晶纳米级 R ' 相沉淀物。制造过程中由于原位热处理而沉淀的 R ' 相的形成是内部区域测得的硬度较高 (440 – 450 HV1) 的原因。
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摘要:激光导向能量沉积(L-DED)的金属添加剂制造(AM)通常会导致沿构建方向形成纹理柱状晶粒,从而导致各向异性机械性能。这可能会对产品的预期应用产生负面影响。各向异性可以通过在L-DED过程中通过对超声(US辅助)的额外暴露来修改材料来消除各向异性。在本文中,由AISI H13(TLS Technik,Bitterfeld-Wolfen,Germany)工具钢制造了多轨样品,该工具是使用特殊设计的冷却系统的US辅助(28 kHz)L-DED工艺制造的。该研究还包括后处理后的退火和淬火,并通过对修饰钢进行回火热处理,从而导致性质保留,这是由硬度测量结果证实的。XRD分析用于测量晶胞的结构参数,并在两个方向上测量硬度特性:纵向和平行于沉积方向。发现,美国辅助L-DED使我们能够在两个印刷方向上获得具有相等大小的相干散射区域大小的各向同性结构,并减少材料中的残留应力。硬度的各向异性显着降低,在XY和XZ平面之间发现了636和640 HV。基于获得的硬度数据,应注意的是,此处研究的某些热处理也可能导致该性质各向异性的降低,类似于美国辅助效应。
除了传统的热锻以外,更现代的成形技术也变得越来越重要,如今它们已成为非常经济的制造工艺,特别是由于近净成形或精密温成形节省了成本。精密锻件主要用于飞机、发电设备、管材部件和汽车的关键部件,这些部件对表面质量和安全性有很高的要求。钛和钛合金如今广泛应用于航空航天和医疗领域。由于钛具有较高的比强度,因此使用钛可以显著减轻重量。另一个优点是热稳定性高和耐腐蚀性好。