選區(qū)激光熔化成形用Inconel 625合金粉末及制品的性能研究.pdf

1、選區(qū)激光熔化成形(Selective Laser Melting，SLM)是一種典型的增材制造技術(shù)，能夠制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜、機(jī)械性能優(yōu)良的金屬零件，具有廣闊的應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)效益。目前國(guó)內(nèi)外對(duì) SLM成形技術(shù)的研究集中在 SLM成形工藝方面，而在 SLM成形用金屬粉末的制備及性能研究較少。本文對(duì) SLM成形用 Inconel625合金粉末的制備工藝、性能特征及SLM成形Inconel625合金制品的組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能進(jìn)行系統(tǒng)研究，主要完成以下工

2、作：
　　采用真空電極感應(yīng)熔化氣霧化技術(shù)制備Inconel625合金粉末，在Ar霧化介質(zhì)、霧化壓力3.5MPa、電極進(jìn)給速度30mm/min的工藝下，制得的Inconel625合金粉末，顆粒表面光滑，球形度高，O含量低于0.01％；采用篩網(wǎng)篩分、氣流分級(jí)對(duì)粉末進(jìn)行粒度分級(jí)處理，得到粒度分布15~53μm的SLM成形用Inconel625合金粉末，但是無(wú)法避免微小顆粒形成的“衛(wèi)星球”及粉末團(tuán)聚現(xiàn)象。
　　利用激光粒度分析儀、掃

3、描電子顯微鏡、粉末綜合特性測(cè)試儀等儀器對(duì)制備的、國(guó)外進(jìn)口的SLM成形用Inconel625合金粉末進(jìn)行全面的分析研究。結(jié)果表明：粉末中非金屬成分含量都控制在較低的水平；顆粒球形度>0.8，存在“衛(wèi)星球”、“空心球”粉末，顆粒凝固組織主要為胞狀晶和樹枝晶；粉末粒度范圍<80μm，平均粒度在28~35μm之間，粒度分布區(qū)間20~30μm的占比最高，BET比表面積<0.1m2/g，霍爾流速<20s，松裝密度>4.0 g/cm3。與國(guó)外進(jìn)口的粉

4、末相比，制備的SLM成形用Inconel625合金粉末氧含量最低，球形度最高，粉末平均粒度大于國(guó)外進(jìn)口的粉末，粉末流動(dòng)性能優(yōu)于國(guó)外進(jìn)口的SLM成形用Inconel625合金粉末。
　　在EOS M280設(shè)備上對(duì)制備的、國(guó)外進(jìn)口的Inconel625合金粉末進(jìn)行SLM成形試驗(yàn)。結(jié)果表明：SLM成形的Inconel625合金制品不存在變形和開裂等宏觀缺陷，表面具有激光掃描痕跡特征；國(guó)外進(jìn)口粉末的SLM成形組織出現(xiàn)長(zhǎng)度<150μm的微裂

5、紋和尺寸<20μm的夾雜物，相組織為單一的奧氏體結(jié)構(gòu)；成形制品的致密度達(dá)到99%以上，硬度值在270~300HBW之間，屈服、抗拉強(qiáng)度分別在690~750MPa、950~1050MPa之間，拉伸強(qiáng)度均高于標(biāo)準(zhǔn)要求；成形制品的拉伸、沖擊斷口形貌類似，均勻分布著韌窩結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)韌性斷裂特征；經(jīng)過(guò)1140℃、2h的固溶處理，成形制品的硬度下降30%左右，拉伸強(qiáng)度降低有所降低，塑性和沖擊性能得到不同程度的提高；制備的Inconel625合金粉末的