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采用激光粉末床熔融技术加工X65MoCrWV3-2冷作工具钢

DOI：10.1002/srin.201900445 期刊：steel research international 出版年份：2019 更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要： 由于该工艺具有高度的几何灵活性，激光粉末床熔融（L-PBF）技术在模具制造行业备受关注。L-PBF过程中，金属粉末床通过激光束选择性熔化，实现基于三维计算机辅助设计数据的逐层制造。该工艺的特点是在凝固部件和熔池中存在局部且非稳态的热流，导致非平衡凝固和相变。此外，快速加热和冷却过程易引发显微组织缺陷、冷裂纹和变形。由于马氏体工具钢极易产生冷裂纹，其加工仍具挑战性。本研究采用L-PBF工艺制备X65MoCrWV3-2工具钢，并通过显微硬度测试、纳米压痕和扫描电子显微镜分析其显微组织及相应局部性能。研究发现L-PBF致密化钢材在微观和宏观尺度上均存在不同显微组织和力学性能区域。这些差异源于不同温度区间的交替热输入，形成触发回火过程的热影响区，并产生显著变化的性能特征。
作者： Johannes Boes，Arne R?ttger，Werner Theisen
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究激光粉末床熔融（L-PBF）工艺对马氏体工具钢X65MoCrWV3-2的加工过程及其形成的微观结构和局部性能的影响。

研究成果

采用激光粉末床熔融（L-PBF）工艺制备的X65MoCrWV3-2工具钢呈现出因工艺特定条件导致的异质微观结构及不均匀显微硬度。研究表明，L-PBF工艺会引发原位多步热处理效应，实现微观结构的热稳定化，并在不进行额外热处理的情况下获得高硬度。

研究不足

采用激光粉末床熔融（L-PBF）工艺加工马氏体工具钢时，由于高残余应力的形成会导致变形和开裂，因此具有挑战性。本研究聚焦于X65MoCrWV3-2工具钢，其研究结果可能不直接适用于其他材料。

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