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)濟效益。目前國內(nèi)外對 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 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、氣流分級對粉末進行粒度分級處理，得到粒度分布15~53μm的SLM成形用Inconel625合金粉末，但是無法避免微小顆粒形成的“衛(wèi)星球”及粉末團聚現(xiàn)象。
　　利用激光粒度分析儀、掃

3、描電子顯微鏡、粉末綜合特性測試儀等儀器對制備的、國外進口的SLM成形用Inconel625合金粉末進行全面的分析研究。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。與國外進口的粉

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外進口的粉末，粉末流動性能優(yōu)于國外進口的SLM成形用Inconel625合金粉末。
　　在EOS M280設(shè)備上對制備的、國外進口的Inconel625合金粉末進行SLM成形試驗。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；國外進口粉末的SLM成形組織出現(xiàn)長度<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到99%以上，硬度值在270~300HBW之間，屈服、抗拉強度分別在690~750MPa、950~1050MPa之間，拉伸強度均高于標準要求；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1140℃、2h的固溶處理，成形制品的硬度下降30%左右，拉伸強度降低有所降低，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