热处理对增材制造316L不锈钢组织各向异性的影响

以选区激光熔化(SLM)制备的316L不锈钢为研究对象。首先对打印件的孔隙率、微观组织进行了表征,然后探究了热处理对组织各向异性及硬度的影响规律。结果表明,打印件的体积孔隙率和面孔隙率均较低,均在1%以下,二者之间没有明显差别;对于垂直打印方向的XY面,主要由互成67°交叉的条状微熔池组成,条状微熔池中包含柱状和胞状两种组织,前者主要位于熔池边界,长约几十微米、宽约400 nm,后者主要位于熔池中心位置,尺寸约400 nm;对于平行于打印方向的YZ面,熔池主要呈扇状,扇状熔池内部也包含柱状和胞状两种组织,但分布更加复杂,其中柱状组织贯穿多层熔池生长,XY面与YZ面在微观组织上存在着明显的各向异性。适当的热处理工艺可有效改善组织的各向异性, XY面在800 ℃×2 h热处理后基本可以实现均匀化,而YZ面在900 ℃×2 h处理后才达到均匀化。拥有微纳尺寸结构的增材制造件拥有比传统零件更高的硬度。此外,热处理可使不同方向上的硬度下降,但垂直打印方向上的硬度下降幅度更大。     

增材制造316L不锈钢组织各向异性对耐蚀性能的影响

以激光选区熔化（SLM）技术制备的316L不锈钢为研究对象，重点研究了打印件组织的各向异性对耐蚀性能的影响。致密测试结果表明，打印件的体致密度为99.38%，接近锻压件（99.70%）。微观组织检测发现，打印件的微观组织在不同方向上存在明显的各向异性，XOY面中（101）取向的晶粒较多，而YOZ面中（111）取向的晶粒更多，这很好地解释了打印件中XOY面的耐蚀性能优于YOZ面的原因；打印件的平均晶粒尺寸（7.35μm）比锻压件（50～100μm）小一个数量级，这解释了打印件两个面的耐蚀性能均优于锻压件的原因。腐蚀后夹杂物形貌及能谱仪分析结果表明：打印件XOY面的夹杂物尺寸最小，YOZ面的稍大，夹杂物周边基体没有明显腐蚀；而锻压件中的夹杂物尺寸大，夹杂物周边基体严重腐蚀，夹杂物与基体间出现明显的腐蚀孔洞。