刘雨, 宿美霞, 李嘉, 王长军, 刘振宝, 梁剑雄
通过模拟与实验探讨了选区激光熔化(selective laser melting,SLM)技术在制备18Ni250马氏体时效钢过程中的熔池演变机制和组织分布。研究重点包括SLM成形件的熔池、微观组织演变及力学性能测试。模拟结果表明,激光加载下金属粉末熔化时出现Marangoni效应,使得熔池凝固后,表面较为光滑。实验结果表明,制备出的金属块体表面平整且致密。模拟与实验的熔池尺寸比较吻合,说明通过模拟预测打印质量比较可靠。热处理后的SLM-18Ni250件,抗拉强度达到1 970 MPa,屈服强度为1 900 MPa,与传统锻态的18Ni250马氏体时效钢性能相当,但韧性略低。SLM-18Ni250的金相组织中,打印态熔道分布规整,组织为少量奥氏体和马氏体。而固溶水淬处理让奥氏体转变为马氏体,时效空冷处理后马氏体显著增加,成分均匀进而提升材料的机械性能,但打印件的层间结合和缺陷分布等特性使得韧性略低。使用模拟与实验结合的研究方法和思路,可以为SLM技术制备高强度、高韧性的马氏体时效钢提供有益指导。