激光重熔对选区激光熔化成形4Cr5MoSiV1钢组织和性能的影响

目的 优化选区激光熔化(Selective Laser Melting, SLM)成形4Cr5MoSiV1钢的激光重熔工艺，综合提升SLM成形4Cr5MoSiV1钢的力学性能。方法 通过调整SLM成形过程中的激光重熔工艺参数成形4Cr5MoSiV1钢试样，采用扫描电镜、显微硬度计、万能材料试验机和摩擦磨损试验机测试分析试样的表面形貌、显微组织、显微硬度、抗拉强度、断后伸长率和耐磨性。结果 SLM成形4Cr5MoSiV1钢试样表面的飞溅颗粒、杂质颗粒和弧形波纹数量较多，其显微硬度为599HV，抗拉强度为1050.2 MPa，断后伸长率为9.5%，磨损率为1.309´10^?10 kg/(N.m)。4Cr5MoSiV1钢试样经激光重熔后，其冶金质量明显改善，显微硬度、抗拉强度、断后伸长率和耐磨性均提高，且各项力学性能间呈正相关关系。冶金质量和细晶强化作用共同决定4Cr5MoSiV1钢试样的力学性能水平，且随激光重熔线能量密度增加，试样的力学性能均表现为先升高后降低的趋势。当激光重熔线能量密度为238 J/m时，试样的力学性能最高，其显微硬度为645HV，抗拉强度为1430.7 MPa，断后伸长率为16.9%，磨损率为0.354×10^?10 kg/(N.m)。SLM成形4Cr5MoSiV1钢试样的断裂机理为脆性解理断裂，激光重熔试样的断裂机理为准解理断裂。SLM成形4Cr5MoSiV1钢试样及激光重熔试样的磨损机制均以粘着磨损和氧化磨损为主。结论 SLM成形4Cr5MoSiV1钢试样的最优激光重熔线能量密度为238 J/m，经激光重熔后，试样的冶金质量和力学性能明显提高。

Effect of Laser Remelting on Microstructure and Properties of 4Cr5MoSiV1 Steel Fabricated by Selective Laser Melting