《铸造技术》

文章标题:基于高碳奥氏体稳定化的激光定向能量沉积 H13 钢力学性能优化

文章作者:侯英培 1,万杰 1,杨海欧 1,林鑫 1,陈豫增 1,2,3
关 键 字:激光定向能量沉积;连续激光;H13 粉末;组织;力学性能
文章摘要:
利用激光定向能量沉积技术可以实现压铸模具的定点修复和再制造,然而以 H13 钢为代表的中碳热作模具钢在激光成形过程中会生成具有本征脆性的高碳马氏体,导致成形开裂、塑性不足等问题。 对此,通过成形前预混合在 H13 钢中 引 入 了 微 量 IN718 合 金 粉 末 ,从而 提 高 成 形 过 程 中 残 余 奥 氏 体 的 镍 元 素 和 铬 元 素 含 量 ,降低 其 马 氏 体转变 温 度 , 有效 抑 制 了 高 碳 马 氏 体 的 形 成 。 拉伸 结 果 显 示 , 改性 后 H13 钢的 屈 服 强 度 为 1176 MPa , 抗拉 强 度为 1615 MPa,断裂伸长率达 10.6%,综合性能优于现有激光定向能量沉积 H13 钢。 微观组织分析表明,成形样块中奥氏体呈零散分布,在奥氏体分布的区域有镍和铬元素富集。 零散分布的残余奥氏体可以协调基体变形,提高材料内部变形的均匀性。 同时,镍元素和铬元素的引入有效提高了残余奥氏体的稳定性,延缓了高碳马氏体形成。