激光熔凝對304奧氏體不銹鋼組織及力學性能的影響.pdf

1、隨著科技創(chuàng)新能力日益提高，高尖端技術隨之得到了迅猛發(fā)展。相關行業(yè)及領域內對不銹鋼材料的使用性能也提出了新的挑戰(zhàn)，生產出高性能的不銹鋼材料已成為當今國內外學者的一個重要研究課題。而激光表面熔凝處理技術是一種高效的金屬材料表面強化技術，可使基材組織得到顯著細化，制備出具有優(yōu)異的物理、化學性能的組織，從而達到改善金屬材料性能的目的。為此，進行“激光表面熔凝處理對304奧氏體不銹鋼組織及力學性能的影響”這一研究，將對日后不銹鋼的生產過程提供理論

2、指導及實驗依據(jù)具有十分重要的理論價值和實際意義。
　　本文以304奧氏體不銹鋼為研究對象，采用5kW橫流CO2激光器在其上下兩表面進行了兩種冷卻條件下（常溫空氣冷卻熔凝層和冰水快速冷卻熔凝層）的激光熔凝試驗，成型出上下兩表面具有細晶層的熔凝件。從理論和實驗上著重分析和研究了這兩種不同的冷卻條件下所成型熔凝件的顯微組織、顯微硬度、屈服強度、抗拉強度、應變硬化指數(shù)和拉伸斷裂行為等。具體結果如下：
　　（1）兩種冷卻處理方式均顯著

3、改善了304奧氏體不銹鋼的組織形態(tài)，兩者熔凝層的基本組織形態(tài)都是相同的。沿著熔凝層深的組織形態(tài)依次為等軸晶、樹枝晶、胞狀晶和平面晶，呈現(xiàn)出明顯梯度組織現(xiàn)象，且從熔凝層界面到表層組織逐漸變細，采用冰水冷卻方式相對應的部位組織還要細密些。
　　（2）從顯微硬度值整體分布來看，硬度值數(shù)據(jù)點沿熔凝層深分布較平穩(wěn)，均趨近于相應的某條曲線；從擬合成的曲線來看，曲線的波峰均處于離表面較近的亞表層。硬度從熔凝層亞表層到基體顯微硬度逐漸降低，呈現(xiàn)有

4、明顯的梯度分布特征。
　?。?）常溫空氣冷卻方式下獲得的熔凝件，其屈服強度、抗拉強度及延伸率相對基材分別提高了16.1％、13.7%和6.0%，而采用冰水快速冷卻方式獲得的熔凝件分別提高了28.4%、23.7%和9.7%。熔凝件還具有良好的強韌性、可靠性及應變硬化能力，但熔凝件的連續(xù)屈服特性并沒有發(fā)生明顯的改變。
　?。?）熔凝試件斷口存在大量的等軸韌窩，屬于典型的韌性斷裂，且在冰水冷卻下形成的強化層其斷口處韌窩較大較深，塑