激光粉末床熔融制備高強(qiáng)鋼的研究進(jìn)展與展望

編號(hào)：FTJS106643

篇名：激光粉末床熔融制備高強(qiáng)鋼的研究進(jìn)展與展望

作者：陳超越 趙旺 蔣丹青 徐松哲 王江 任忠鳴

關(guān)鍵詞： 增材制造 高強(qiáng)鋼 合金元素 微觀組織 力學(xué)性能

機(jī)構(gòu)： 上海大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院

摘要： 高強(qiáng)度鋼是一種具有高強(qiáng)度、高韌性等多種綜合優(yōu)異性能的鋼材。根據(jù)合金元素含量不同,可以區(qū)分為低合金高強(qiáng)鋼、中合金高強(qiáng)鋼和高合金高強(qiáng)鋼,并根據(jù)其不同的元素和組織強(qiáng)化機(jī)制,以不銹鋼、高速鋼、工具鋼等鋼種廣泛應(yīng)用于汽車、建筑、航天航空等領(lǐng)域。伴隨著高強(qiáng)鋼零件復(fù)雜結(jié)構(gòu)的需求增大,以及傳統(tǒng)零件生產(chǎn)流程繁雜冗長(zhǎng)等弊端日益明顯,能短流程直接成形復(fù)雜零件的生產(chǎn)制造技術(shù)正急需被研究應(yīng)用。增材制造(additive manufacturing, AM)技術(shù)生產(chǎn)的金屬具有更細(xì)小的晶粒、可控性更高的基體相、組織分布更加均勻、碳化物更細(xì)小且AM能直接成形復(fù)雜零件并大幅縮短工藝流程,有望滿足更高的力學(xué)性能和日趨復(fù)雜的結(jié)構(gòu)需求。從高強(qiáng)鋼的基本特征入手,分析了傳統(tǒng)制造下高強(qiáng)鋼的微觀組織、力學(xué)性能及強(qiáng)化機(jī)制。然后分析了增材制造技術(shù)特點(diǎn),重點(diǎn)論述了激光粉末床熔融技術(shù)(laser powder bed fusion, L-PBF)生產(chǎn)高強(qiáng)鋼的微觀組織與力學(xué)性能,針對(duì)其內(nèi)部的強(qiáng)化機(jī)理做出了系統(tǒng)的闡述,對(duì)傳統(tǒng)制造高強(qiáng)鋼的微觀組織和力學(xué)性能較L-PBF制造的高強(qiáng)鋼作了歸納與系統(tǒng)對(duì)比。其次關(guān)注了高強(qiáng)鋼在增材制造領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用和部分研究成果,對(duì)高強(qiáng)鋼增材制造的未來發(fā)展做出了展望,以期有助于高強(qiáng)鋼在增材制造領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用及工業(yè)化推廣。