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材料科学与工程学报2025年第03期:H13钢单光斑重熔的微观组织与硬度分布特征

来源:期刊VIP网 时间:


作者:阿那尔;胡方勤;张青科;崔杰;宋振纶;

单位:宁波大学材料科学与化学工程学院;中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋关键材料重点实验室;浙江华朔科技股份有限公司;

摘要:激光重熔是提升热作模具钢表面性能的主要手段之一,但由于光斑能量分布不均及光斑间的交互影响,易发生重熔层表面硬度和厚度不均匀的问题。为此,进行了不同热输入的H13钢单光斑重熔试验,分析了重熔斑的微观组织和成分、测量了表面和截面硬度分布,希望揭示重熔层组织和硬度不均的根源。结果表明:重熔斑直径约为0.6 mm,表面边缘凸起而中心凹陷,其组织为从熔池边缘向内部生长的精细柱状枝晶,中心有凝固疏松,热输入较大时出现微裂纹;重熔层范围内实现了微区成分均匀化。重熔层和热影响区呈半透镜状,厚度随热输入增加而显著增大。重熔层硬度在600~800 HV0.05之间,从熔池边缘向中心逐渐降低,热影响区硬度从700 HV0.05降至约220 HV0.05。在光斑的范围内,相同深度、不同位置的硬度有明显差异。

关键词:热作模具钢;;激光重熔;;单光斑;;凝固组织;;显微硬度

基金资助:宁波市科技创新2025重大专项(2022Z012)