研究目的
通过选择性激光熔化(SLM)这一以激光为热源的粉末床熔融型金属增材制造技术,控制316L奥氏体不锈钢的晶体织构。
研究成果
该研究通过选择性激光熔化(SLM)成功调控了316L不锈钢的晶体织构,实现了沿构建方向具有{001}取向的单晶类织构、{011}与{001}取向交替堆叠的晶体层状织构以及取向相对随机的多晶结构。研究发现熔池形状和凝固行为是SLM过程中晶体织构演变的重要控制因素。
研究不足
该研究承认,对于不同尺寸的产品,获得此类纹理的最佳激光参数会有所不同,因为温度分布很大程度上受产品尺寸影响。此外,若未对316L不锈钢的相变点进行定量测定,也未明确本研究实际经历的G和R值,则无法完全解释所观察到的微观结构转变。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用选择性激光熔化(SLM)技术,通过"X扫描策略"控制316L奥氏体不锈钢的晶体织构。激光束沿x轴双向扫描且无旋转。
2:样品选择与数据来源:
使用气雾化316L不锈钢粉末,标称成分为18Cr-14Ni-2.5Mo-0.03C(重量百分比),粉末粒径小于53微米。
3:5Mo-03C(重量百分比),粉末粒径小于53微米。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:采用配备Yb光纤激光器的EOS M290打印机进行SLM制备。密度通过阿基米德法测量,微观结构通过光学显微镜(OM)和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)观察,晶体织构通过电子背散射衍射(EBSD)分析。
4:实验流程与操作步骤:
通过改变激光扫描速度(v)控制能量密度(E)来制备10毫米×10毫米×10毫米的样品,同时保持激光功率(P)恒定。设定扫描间距(h)为80微米,层厚(t)为40微米。
5:数据分析方法:
使用AZtecHKL软件分析晶体织构,基于EBSD获得的欧拉角计算{001}和{011}晶面相对于构建方向的取向度(p)。
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获取完整内容-
Optical microscopy (OM)
BX60
Olympus
Used for observing the melt pool shape and microstructures.
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Field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM)
JEOL JIB-4610F
JEOL
Used for observing the microstructures.
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Electron backscatter diffraction (EBSD)
NordlysMax3 system
Oxford Instruments
Used for examining the crystallographic texture.
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EOS M290 printer
M290
EOS GmbH
Used for selective laser melting (SLM) fabrication of 316L austenitic stainless steel.
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Yb-fiber laser
Used as the heat source in the SLM process.
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AZtecHKL software
Oxford Instruments
Used for analyzing the Kikuchi diffraction pattern detected by EBSD.
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