316L不锈钢多孔结构的选区激光烧结成型工艺研究

研究了一种新型的制备金属多孔结构技术-选区激光烧结,着重说明该技术的基本原理和工艺过程,并利用此制备技术对316L不锈钢粉末进行了激光烧结制备多孔材料的实验研究.利用SEM分析了316L不锈钢多孔试样的微观孔隙特征,并测定其孔隙率.结果表明,在较高的扫描速率下可获得孔径分布均匀、孔隙贯通性良好的多孔结构;随扫描速率逐渐提高,试样孔隙率和弹性模量呈上升趋势.     

熔渗铜锡316L不锈钢的制备与性能

利用熔渗Cu90Sn10工艺制备粉末316不锈钢,研究了压制压力、熔渗温度对材料性能和组织的影响。结果表明：利用熔渗法可制备高致密的316L不锈钢,相对密度可达98％以上;基体骨架孔隙率应保证在189／6～229／5左右。熔渗后316L烧结不锈钢的硬度从49HRB提高至88HRB,且塑性也有所提高。同时,耐腐蚀性能也有很大提高,其腐蚀电位为-212mV,接近致密316L不锈钢。随着骨架密度的提高,熔渗制品密度基本不变,但硬度明显下降。应防止熔渗温度过高而使晶粒过分长大。     

干式与湿式高进给铣削316L不锈钢

首先使用有限元软件对铣刀片XDLT 09008ER-MM3干式及湿式高进给铣削316L不锈钢进行模拟,对比分析了两种不同切削环境对刀片寿命的影响。然后通过铣削试验验证了模拟结果的高度可靠性。模拟及试验结果表明,干式切削更适合快进给加工316L不锈钢。     

超声表面冲击强化对316L不锈钢疲劳性能的影响

用超声冲击方法对试件表面进行改性,可以提高316L不锈钢性能。结合拉伸试验、高周疲劳试验、扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope, SEM)、X射线衍射(X-Ray Diffraction, XRD)及能量色散谱仪(Energy Dispersive Spectrometer, EDS),测试了316及316L不锈钢的疲劳性能和断裂特性。结果表明,含碳量稍低的316L不锈钢拉伸强度及疲劳强度也略低;表面超声冲击强化可提高该奥氏体不锈钢抗拉强度约19.7%,但韧性会有所降低。316、316L、冲击处理后316L三组材料的疲劳极限分别为209 MPa、204 MPa、254 MPa,均为本身抗拉极限的35%左右,拟合公式S=-64+0.45σ_b;含碳量高的316,其S-N曲线数据归一性更好,试样无侧边裂缝。疲劳断面显示,裂纹源萌生于异质相或非金属夹杂,裂纹沿晶扩展,裂纹扩展区的速度波动也归因异质相。超声冲击后316L的裂纹扩展速度明显降低,断面的起伏更大,瞬断速度更快。     

增强体与粉末冶金316L不锈钢的反应性

在316L不锈钢粉中分别添加10％的TiC、WC、NbC、Al2O3、Si3N4五种增强体,研究了各种增强体与不锈钢基体的反应性及对烧结过程的影响。结果表明：TiC、WC、NbC与不锈钢基体有良好的相容性,能均匀分布到不锈钢基体中,可以有效提高其强度,添加TiC的不锈钢还表现出优越的耐腐蚀性;由于Al2O3与基体不锈钢相容性过差,不能发挥增强体的作用,使材料的强度和耐蚀性不良;添加Si3N4的不锈钢在烧结过程中Si3N4发生分解,弥散强化了基体,硅有促进烧结的作用,而氮均匀渗透到不锈钢中,有利于形成高强度的高氮钢,从而使其相对密度、硬度及耐蚀性都高于其他材料。     

铣削参数对316L不锈钢切削性能的影响

为了提高316L不锈钢的铣削加工效率,对316L不锈钢铣削过程中的铣削力进行分析,利用AdvantEdge软件对影响316L不锈钢铣削性能的铣削参数以单变量因素进行二维铣削仿真研究,通过试验验证铣削力变化规律。结果表明：在主轴转速2500～4000r/min范围内,随着主轴转速的增大,铣削力先增大后减小;在铣削深度0.5～2.0mm范围内,铣削深度与铣削力的变化呈正相关;在铣削宽度1.5～3.0mm范围内,切削宽度与切削力的变化呈正相关;为了提高316L不锈钢的切削性能,在实际铣削加工中应采用较高的转速、较小的铣削深度和铣削宽度。     

316L型不锈钢的耐蚀性分析

探讨316L型不锈钢发生腐蚀的原因,在实际生产中加以注意尽量减少腐蚀给设备带来的损坏,保证生产的正常进行。     

316L不锈钢表面氧化铝梯度涂层的制备

用热浸镀铝+高温热扩散工艺在316L不锈钢表面制备了铁铝梯度涂层,再用工业纯氮气中残留的氧气对其进行氧化处理制备了氧化铝梯度涂层;用OM、SEM、EDS、XRD、XPS和显微硬度仪等方法对涂层进行了分析。结果表明:750℃浸镀10 min的热浸镀铝涂层经950℃×4 h热扩散后,涂层表面质量较好,平均厚度120μm,与基体结合紧密;铝、铁呈良好梯度分布,表面最高硬度为800~850 HV;经900℃×4 h氧化处理后,氧与铝涂层进行了择优氧化,在距表面100nm以内原位反应生成了氧化铝,且除涂层表面是一层致密的氧化铝膜外,在膜以内氧化铝含量呈梯度分布。     

奥氏体不锈钢316L焊接性能探讨

分析了钢的可焊性,制定了合理的焊接工艺,并进行了工艺性试验,验证了工艺规范可行,解决了316L钢的焊接性问题。     

碳元素含量对SLM成形316L不锈钢机械性能的影响

通过添加石墨碳粉改变SLM成形过程中316L不锈钢的碳元素含量,研究3D打印过程中不同碳含量对316L不锈钢微观结构和力学性能的影响。结果表明:随着碳含量的增加,不同碳含量的316L不锈钢的硬度也随之增加,而拉伸强度性能却随之先增大后减小。通过对断口形貌的观察发现,在低、中碳含量下的断裂状态为韧性断裂,而在高碳含量下的断裂为脆性断裂。这是由于碳元素所形成的碳化物在低含量阶段增强了不锈钢的拉伸性能,但随着碳含量增多,微裂纹所形成的缺陷逐渐起到主导地位,严重影响拉伸性能。     

MoSi2/不锈钢的梯度连接及其接头组织

采用放电等离子烧结技术和有限元分析设计的MoSi2/316L梯度材料作为过渡层连接MoSi2与316L不锈钢,研究了各层及界面组织.结果表明:MoSi2与梯度过渡层材料间热膨胀系数的有效匹配,可防止低韧性MoSi2由连接温度(1 200 ℃)冷却时产生的残余应力而引起的开裂;使用9层MoSi2/316L梯度材料过渡层体系可获得一种组织致密且均匀的接头;MoSi2/316L不锈钢梯度过渡层在宏观上呈现明显的梯度,微观上则表现出成分连续变化,且各层成分分布均匀.     

烧结温度对316不锈钢粉末冶金烧结体组织和性能的影响

采用真空烧结法制备了316奥氏体不锈钢粉末冶金烧结体,研究了烧结温度对其显微组织和力学性能的影响,并对其拉伸断口形貌进行了分析.结果表明:随着烧结温度的提高,烧结体组织晶粒不断粗化,孔隙减少、尺寸降低;烧结体的相对密度、抗拉强度、屈服强度、伸长率等均提高,但当温度升到1 340℃以后提高并不明显,并有缓慢降低的趋势;最...     

316L不锈钢在熔融LiCl-3%Li2O中的腐蚀行为

采用浸没法腐蚀试验研究了在真空及空气两种环境中316L不锈钢在700℃熔融LiCl-3%Li2O混合熔盐中的热腐蚀行为.结果表明:316L不锈钢在两种条件下的腐蚀产物均为LiCrO2,腐蚀质量损失均随时间的延长而增大;在真空条件下腐蚀质量损失明显小于空气条件下,氧分压对腐蚀行为的影响显著.     

高温碱液浓度与温度及应变速率对316L不锈钢应力腐蚀开裂的影响

通过不同应变速率的拉伸试验,研究了316L不锈钢在不同温度和浓度的NaOH溶液中的应力腐蚀开裂行为,分析了以上三个因素对该钢应力腐蚀开裂的影响.结果表明:当应变速率为10-5s-1时,316L不锈钢不会发生明显的应力腐蚀开裂,而当应变速率降低到10-6s-1时,在高温低浓度的NaOH溶液中该钢会发生明显的应力腐蚀开裂;当应变速率为10-6s-1时,NaOH溶液温度对316L不锈钢应力腐蚀开裂的影响程度要高于浓度的.     

316L不锈钢抗氢脆性能研究

用光学显微镜、电子显微镜、俄歇电子谱／二次离子质谱表面分析仪等结合拉伸试验，研究了316L奥氏体不锈钢及其电子束焊缝在650℃充氘后组织、微区成分变化与性能的关系，以及拉伸应力与氘分布的关系。结果表明，高温气相充氘后，316L奥氏体不锈钢及其电子束焊缝抗氢脆性能明显下降。晶界、孪晶界析出大量碳化物，但拉伸断口形貌并未呈沿晶断裂；晶界上未发现S、P等痕量元素的偏聚，却产生了富Cr、Mo的贫Ni层，这表明晶界成分的变化减弱了晶界析出物对氢脆的影响。电子束焊缝塑性下降，拉伸时从该处断裂。拉伸静水应力梯度分布导致氘在拉伸试样断口处富集。     

316L不锈钢non-Masing特性分析和疲劳寿命预测

对316L不锈钢在不同应变范围下分别进行了293 K和873 K试验温度下的低周疲劳试验,讨论了材料循环特性的幅值相关性和温度相关性,比较了不同条件下non-Masing特性,并利用能量方法进行了低周疲劳寿命预测。实验结果表明,在不同条件下,循环初期会出现不同程度的循环硬化现象,随后会出现循环软化、饱和直至材料失效;与873 K试验条件相比,材料在293 K温度下的non-Masing特性更为显著;在大应变范围下,两温度下材料的non-Masing特性更加明显。采用能量方法进行疲劳寿命预测时,预测结果均位于两倍分散带内,且基于non-Masing特性得到了比基于Masing特性更为精确的预测结果。在873 K温度和大应变范围下,显著的动态应变时效效应导致考虑non-Masing与Masing特性的预测结果相差不大。     

316L钢高温疲劳蠕变规律研究

通过316L奥氏体不锈钢在420、550和600℃下非间断应变疲劳和有保持时间的应变疲劳试验，对316L钢高温环境下疲劳、蠕变规律进行了研究。结果表明：材料的疲劳寿命随温度的升高而降低；保持时间增加，试样中蠕变损伤增大，循环应力松弛更多，裂纹扩展机制由穿晶方式向沿晶方式转变。     

316不锈钢材料的统计热疲劳模型

通过对316不锈钢材料在450℃,600℃和700℃中温环境应力控制下的低周疲劳试验,得到有实际意义的试验结果,对这些试验结果进行分析和研究,得出316不锈钢材料在中温环境和应力控制下的低周热疲劳行为,并且提出一个低周热疲劳寿命预测模型。在所建立的低周热疲劳寿命模型中,Manson通用斜率方程被用于疲劳寿命与拉伸性能的试验整合。通过对疲劳试验数据与不同的数学模型进行的拟合以建立温度和其他参数之间的函数关系,从而对316不锈钢材料在中温低周疲劳环境下进行寿命预测,为以后的寿命评估模型提供依据。