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应用激光2026年第05期:工艺参数对SLM成形模具钢硬度的影响研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:付志强;倪骁骅;胡广洪;胡心悦;

单位:盐城工学院汽车工程学院;上海交通大学材料科学与工程学院;

摘要:为提高选择性激光熔化(selective laser melting, SLM)技术打印18Ni300模具钢的硬度,满足成形制件在高压应力工况下的应用需求,采用田口方法进行实验设计,选取激光功率、扫描间距和扫描速度作为变量参数,通过信噪比分析和方差分析确定各参数对成形制件硬度的影响程度,并对不同工艺参数组合成形样块的力学性能及微观组织进行测试与分析。研究表明,影响成形制件硬度的因素从大到小依次为激光功率(49.76%)、扫描间距(43.73%)、扫描速度(6.51%)。综合力学性能测试和微观组织分析,确定最佳工艺组合为:激光功率170 W,扫描间距0.08 mm,扫描速度1 000 mm/s。在此工艺参数下,打印的制件硬度可达43 HRC,经过固溶和时效处理后,制件硬度可达59 HRC以上,最大压缩应力为3 000 MPa,冲击韧性为2.46 J/cm~2,成形制件的致密度在99%以上。结果表明,所提出的工艺方案能够显著提升成形制件的硬度和强度,成形制件的质量良好。此工艺方案能够更好地满足18Ni300模具钢在高压应力工况下的要求,也可为进一步探究提高模具钢的其他特性提供参考。

关键词:选择性激光熔化技术;;18Ni300模具钢;;硬度;;孔隙率;;田口实验