激光直接金属沉积法发展铬镍铁合金功能梯度材(5)
当添加更多的Inconel 718且存在更多的Nb以形成NbC时,硬度将增加。
激光沉积SS316L和Inconel 718梯度壁的磨损率与硬度呈反比关系。铌目前用于改性不锈钢,以获得抗热疲劳性、高温强度和耐腐蚀性的良好组合,例如在汽车排气系统中。众所周知,通过用较硬的相强化软相可以获得耐磨材料,并且激光沉积样品中硬质碳化铌(NbC)和Fe2Nb的存在不仅提高了它们的硬度,而且提高了它们的耐磨性。这种功能分级技术提供了一种根据最终用户的具体需求设计硬度和耐磨性的方法。
5.结论
为了能够使用二极管激光沉积工艺制造新型的316L不锈钢和Inconel 718不锈钢梯度结构,开展了一系列参数研究,以研究激光功率和粉末质量流量的影响。
高分辨率光学和扫描电子显微镜、XRD、拉伸测试、显微硬度测试和磨损率测试已用于分析由这些材料制成的功能梯度壁。
从产生的结果可以得出以下结论:
? 采用激光沉积工艺对SS316L和Inconel 718进行功能分级是一种可行的制造方法。
? 二次枝晶臂间距(SDAS)强烈依赖于功率和粉末质量流量。
? 功能部件的抗拉强度与激光功率成反比,并随粉末质量流量的增加而增加。
? 在较高的铬镍铁合金比例下生成类似碳化物的NbC为选择性控制功能材料的硬度和耐磨性创造了机会。
? 梯度结构可用于已知加载条件详情的应用,在这种情况下,微观结构和性能可设计为最适合组件每个部分的加载。
来源:Parametric study of development of Inconel-steel functionally gradedmaterials by laser direct metal deposition,Materials &Design (1980-2015),doi.org/10.1016/
参考文献:M. Koizumi,FGM activities in Japan,Compos Part B: Eng,28 (1997), pp. 1-4,W. Liu, J.N. DuPont,Fabrication of functionally graded TiC/Ti composites by laserengineered net shaping,Scripta Mater, 48 (2003), p. 1337
江苏激光联盟陈长军原创作品!
文章来源:《材料研究学报》 网址: http://www.clyjxbzz.cn/zonghexinwen/2021/1207/2010.html