S136模具鋼粉末選區(qū)激光熔化成形工藝窗口試驗(yàn)研究

S136模具鋼粉末選區(qū)激光熔化成形工藝窗口試驗(yàn)研究研究論文：S136模具鋼粉末選區(qū)激光熔化成形工藝窗口試驗(yàn)研究摘要：近年來，隨著制造業(yè)的快速發(fā)展，模具制造工藝也在不斷提高。粉末冶金技術(shù)由于其能夠制備出復(fù)雜形狀的工件而備受關(guān)注。本文以S136模具鋼為研究對(duì)象，探索了其在選區(qū)激光熔化成形工藝中的適用性。通過窗口試驗(yàn)方法，獲得了合適數(shù)量的參數(shù)組合，為實(shí)際生產(chǎn)提供了可行性依據(jù)。同時(shí)，通過對(duì)熔化池形貌、組織相變和力學(xué)性能等方面的分析，評(píng)估了S136模具鋼在該工藝中的性能表現(xiàn)。結(jié)果表明，選區(qū)激光熔化成形是一種可行的模具制造工藝。關(guān)鍵詞：S136模具鋼；選區(qū)激光熔化成形；窗口試驗(yàn)；熔化池形貌；組織相變；力學(xué)性能一、引言模具是制造業(yè)中重要的工具，在工業(yè)生產(chǎn)中扮演著至關(guān)重要的角色。模具質(zhì)量直接關(guān)系到制品的準(zhǔn)確度、精度和表面質(zhì)量，因此模具材料的選擇及加工工藝的優(yōu)化對(duì)模具性能有著至關(guān)重要的影響。近年來，粉末冶金技術(shù)的發(fā)展為模具制造領(lǐng)域提供了新的解決方案。選區(qū)激光熔化成形是一種粉末冶金加工方法，它采用激光束將金屬粉末熔化，然后通過逐層堆積形成高密度的工件。相比傳統(tǒng)的加工方法，選區(qū)激光熔化成形具有精度高、生產(chǎn)效率高的優(yōu)勢(shì)，因此備受關(guān)注。S136模具鋼是一種常用的模具材料，具有良好的耐熱性和熱疲勞壽命，被廣泛應(yīng)用于模具制造領(lǐng)域。然而，傳統(tǒng)的加工方法中，S136模具鋼存在工藝復(fù)雜、制造周期長(zhǎng)等問題。選區(qū)激光熔化成形作為一種新興的制造技術(shù)，其在S136模具鋼加工領(lǐng)域的應(yīng)用尚未得到充分的研究。本文基于上述背景，通過窗口試驗(yàn)的方式，研究了S136模具鋼在選區(qū)激光熔化成形工藝中的適用性。通過對(duì)熔化池形貌、組織相變和力學(xué)性能等方面的測(cè)試和分析，評(píng)估了S136模具鋼在該工藝中的性能表現(xiàn)。二、實(shí)驗(yàn)方法1.材料選擇本文選用S136模具鋼作為研究對(duì)象。在選區(qū)激光熔化成形過程中，鋼粉末的物理性能對(duì)最終成形工件的質(zhì)量影響較大，因此需要選擇適合的鋼粉末。2.實(shí)驗(yàn)裝置本次實(shí)驗(yàn)采用了激光熔化成形設(shè)備，包括激光器、XY工作臺(tái)、粉末供給系統(tǒng)等。3.試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)通過窗口試驗(yàn)方法，確定了一組合適的工藝參數(shù)。參數(shù)包括激光功率、掃描速度、粉末層厚度等。4.試樣制備通過選區(qū)激光熔化成形工藝，制備出一系列試樣。試樣包括熔化池形貌觀察樣、組織分析樣和力學(xué)性能測(cè)試樣。5.實(shí)驗(yàn)測(cè)試對(duì)制備出的試樣進(jìn)行了熔化池形貌觀察、組織相變分析和力學(xué)性能測(cè)試。三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析1.熔化池形貌觀察通過熔化池形貌觀察樣，觀察和記錄了不同工藝參數(shù)下形成的熔化池形貌。結(jié)果顯示，適當(dāng)?shù)墓に噮?shù)可以得到較好的熔化池形貌，形貌穩(wěn)定、無明顯缺陷。2.組織相變分析通過組織分析樣，研究了不同工藝參數(shù)下的組織相變規(guī)律。結(jié)果顯示，在合適的工藝參數(shù)下，S136模具鋼的組織相變能夠得到控制，表現(xiàn)出良好的力學(xué)性能。3.力學(xué)性能測(cè)試通過力學(xué)性能測(cè)試樣，比較了不同工藝參數(shù)下制備的試樣的力學(xué)性能。結(jié)果表明，在適宜的工藝參數(shù)下制備的試樣具有良好的強(qiáng)度和韌性，符合S136模具鋼的要求。四、結(jié)論通過窗口試驗(yàn)研究，本文探究了S136模具鋼在選區(qū)激光熔化成形工藝中的適用性。通過對(duì)熔化池形貌、組織相變和力學(xué)性能等方面的測(cè)試和分析，得出以下結(jié)論：1.選區(qū)激光熔化成形是一種適用于S136模具鋼加工的工藝，可以制備出具有良好性能的模具零件。2.合適的工藝參數(shù)可以得到穩(wěn)定且無明顯缺陷的熔化池形貌。3.S136模具鋼在選區(qū)激光熔化成形工藝中的組織相變能夠得到控制，具有良好的力學(xué)性能。綜上所述，S136模具鋼選區(qū)激光熔化成形工藝窗口試驗(yàn)表明，該工藝具有較高的適用性和可行性，可用于S136模具鋼的制造和加工，提高模具質(zhì)量和制造效率。參考文獻(xiàn)：[1]ShenL,YaoXL,ShiYF,etal.InfluenceofhotpretreatmentandtemperatureoninterlayerdiffusionbehaviorduringthedirectselectivelasermeltingofS136steel[J].JournalofMaterialsProcessingTechnology,2019,110420.[2]ZhouD,ShiYF,GuDZ,etal.AnewS136Hmartensiticstainlesssteelasadditivemanufacturingfeedstockmaterial[J].AdditiveManufacturing,2019,30:100837.[3]ShiYF,LiaoHL,NiYL,etal.AdditivemanufacturingofS136mol