18Ni(300)钢高速干滑动摩擦磨损特性研究 被引量：20

1

作者 王云鹏 孙琨 +2 位作者 杨思泽 薛进进 方亮 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期218-224,共7页

利用销盘高速干滑动摩擦磨损试验机,对18Ni(300)马氏体时效钢的摩擦磨损性能进行了研究,应用JSM-6390A型扫描电子显微镜和X-衍射方法对摩擦磨损表面进行观察,表征其摩擦表面的微观形貌、摩擦磨损的磨屑以及由于摩擦产热而引起的氧化物,... 利用销盘高速干滑动摩擦磨损试验机,对18Ni(300)马氏体时效钢的摩擦磨损性能进行了研究,应用JSM-6390A型扫描电子显微镜和X-衍射方法对摩擦磨损表面进行观察,表征其摩擦表面的微观形貌、摩擦磨损的磨屑以及由于摩擦产热而引起的氧化物,进而推断出磨损机制.结果表明:摩擦副的摩擦系数随载荷和速度的增加而下降;随着转速和载荷的增加,销表面氧化物逐渐由FeO转变为Fe_3O_4,其磨损机制由黏着磨损转变为严重的氧化磨损. 展开更多

关键词 18ni(300)钢 摩擦系数 氧化 磨损机理

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使用工况条件下核用18Ni(300)钢拉杆的力学性能

2

作者 丁明 胡卉桦 +2 位作者 刘攀 郝宪朝 马颖澈 《理化检验（物理分册）》 CAS 2024年第2期1-5,共5页

研究了由时效热处理18Ni(300)钢制作拉杆的显微组织,以及使用工况条件下拉杆的室温循环加载力学性能和断口形貌,分析了拉杆的断裂模式。结果表明:经过固溶处理的18Ni(300)钢呈现淬火马氏体组织,原奥氏体晶粒尺寸约为24μm,残余奥氏体面... 研究了由时效热处理18Ni(300)钢制作拉杆的显微组织,以及使用工况条件下拉杆的室温循环加载力学性能和断口形貌,分析了拉杆的断裂模式。结果表明:经过固溶处理的18Ni(300)钢呈现淬火马氏体组织,原奥氏体晶粒尺寸约为24μm,残余奥氏体面积分数约为0.26%;时效处理后,原奥氏体晶粒尺寸约为26μm,未观察到残余奥氏体;18Ni(300)钢马氏体发生回复,(Ni,Co,Fe)3Ti相在位错上析出。模拟安装使用工况条件下,室温循环加载后拉杆试样的循环断裂周次均大于480次,断裂部位主要分布在拉杆螺纹根部;断口由塑性变形区和脆性变形区组成,塑性变形区居中;断面以拉伸断裂特征为主,以疲劳断裂特征为辅,由此推断拉杆主要受轴向拉伸的作用。 展开更多

关键词 拉杆 18ni(300)钢 力学性能 显微组织 塑性变形

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模具钢增材制造及其性能的研究进展 被引量：19

3

作者 张亮亮 周阳 +2 位作者 刘世锋 杨鑫 王岩 《中国冶金》 CAS 北大核心 2022年第3期1-8,共8页

随形冷却模具一般具有复杂的异形流道,能够大大提高冷却效率和产品的表面质量,但是其加工难度非常大。增材制造是一种通过逐层累加实现构件成形的技术,其优势是能实现材料的内部复杂结构。粉末的制备是增材制造的基础也是关键步骤,粉末... 随形冷却模具一般具有复杂的异形流道,能够大大提高冷却效率和产品的表面质量,但是其加工难度非常大。增材制造是一种通过逐层累加实现构件成形的技术,其优势是能实现材料的内部复杂结构。粉末的制备是增材制造的基础也是关键步骤,粉末质量的高低一定程度上决定了增材件的好坏,常见的模具钢粉末制备方法有气雾化法和等离子旋转电极雾化法。增材制造时材料将会经历快速熔化和快速凝固的过程,同时还要经受层间热循环的作用,其组织和微观结构严重偏离平衡凝固时的组织和结构。模具钢增材体的抗拉强度和屈服强度一般高于铸造态母材、低于轧制态或固溶时效态母材,其塑性一般难以达到使用要求。从粉末制备和典型模具钢增材工艺、组织和性能进行综述,以期给增材制造模具钢的深入研究提供借鉴。 展开更多

关键词 随形冷却 增材制造 等离子旋转电极雾化 气雾化 模具钢 H13钢 18ni300钢

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选区激光熔化成型18Ni300钢显微组织与性能研究 被引量：11

4

作者 陈帅 陶凤和 贾长治 《铸造技术》 CAS 2019年第7期657-661,共5页

采用选区激光熔化技术制备了18Ni300钢试样,分析了激光线能量密度对相对致密度和显微硬度的影响规律,研究了显微组织与性能的内在联系。结果表明,试样熔池中心区域为均匀的胞状组织,过渡区为细小的胞状组织,热影响区为粗大的胞状或扁状... 采用选区激光熔化技术制备了18Ni300钢试样,分析了激光线能量密度对相对致密度和显微硬度的影响规律,研究了显微组织与性能的内在联系。结果表明,试样熔池中心区域为均匀的胞状组织,过渡区为细小的胞状组织,热影响区为粗大的胞状或扁状组织。同一激光线能量密度下,过渡区显微硬度高于熔池中心区域显微硬度。随激光线能量密度的降低,试样孔隙缺陷增加、显微组织不均匀,导致其相对致密度和显微硬度降低;当激光线能量密度过大时,显微组织粗大,其相对致密度和显微硬度降低;当η=543 J·m^-1时,显微组织均匀,相对致密度最高,达到99.76%,显微硬度值最高,熔池中心区域和过渡区分别为351 HV和355 HV。 展开更多

关键词 选区激光熔化 18ni300钢 显微组织 性能

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热处理对选区激光熔化WC增强18Ni300钢基复合材料性能的影响 被引量：5

5

作者 滕宝仁 刘静 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期101-105,共5页

为进一步提高18Ni300钢的性能,以WC、18Ni300钢球形粉末为材料,采用选区激光熔化制备以18Ni300钢为基体,WC为增强体的复合材料,并对复合材料进行固溶+时效处理。研究了不同热处理工艺对复合材料性能的影响。结果表明:热处理前后试样外... 为进一步提高18Ni300钢的性能,以WC、18Ni300钢球形粉末为材料,采用选区激光熔化制备以18Ni300钢为基体,WC为增强体的复合材料,并对复合材料进行固溶+时效处理。研究了不同热处理工艺对复合材料性能的影响。结果表明:热处理前后试样外观尺寸一致,采用固溶(810℃×45 min)+时效(460℃×5 h)热处理工艺,复合材料的抗拉强度和硬度最高,塑性优异。 展开更多

关键词 热处理 选区激光熔化 WC 18ni300钢

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工艺参数对激光选区熔化成形18Ni300钢冲击韧性的影响 被引量：3

6

作者 门正兴 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期123-129,共7页

为了解工艺参数对激光选区熔化成形材料抗冲击能力的影响规律及机制,利用金属摆锤试验机,对不同激光功率及扫描速度下,激光选区熔化成形18Ni300马氏体时效钢进行冲击韧性试验,采用金相显微镜及扫描电镜进行微观组织及断口形貌观察。试... 为了解工艺参数对激光选区熔化成形材料抗冲击能力的影响规律及机制,利用金属摆锤试验机,对不同激光功率及扫描速度下,激光选区熔化成形18Ni300马氏体时效钢进行冲击韧性试验,采用金相显微镜及扫描电镜进行微观组织及断口形貌观察。试验结果显示:随着激光体能量密度的增加,激光选区熔化成形18Ni300钢内部孔洞形缺陷减少,融道内胞状晶数量减少,柱状晶数量增加,韧性冲击断口形貌逐渐由舌状滑移区和大而浅的韧窝转变为均匀小韧窝,最终导致18Ni300钢的冲击韧性增加。通过非线性拟合建立了激光选区熔化成形工艺参数及激光体能量密度与冲击韧性之间的关系。研究表明:激光功率、扫描速度对激光选区熔化成形18Ni300钢的冲击韧性均有显著影响,随着激光体能量密度的增加,18Ni300钢的冲击韧性不断增加,在激光体能量密度达到120 J·mm^(-3)后,冲击韧性趋于平稳。 展开更多

关键词 激光选区熔化 18ni300钢 冲击韧性 孔洞形缺陷 激光体能量密度

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离焦量对3D打印18Ni-300马氏体时效钢组织和力学性能的影响 被引量：8

7

作者 张佳琪 王敏杰 +3 位作者 刘建业 牛留辉 王金海 伊明扬 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期343-352,共10页

采用激光选区熔化(SLM)工艺打印18Ni-300马氏体时效钢零件,研究了正离焦量对18Ni-300成型零件打印质量和力学性能的影响规律。结果表明:当离焦量较小(+1.5 mm)时,功率密度过高,导致熔池内部产生湍流,熔道表面出现明显的球化现象,成型试... 采用激光选区熔化(SLM)工艺打印18Ni-300马氏体时效钢零件,研究了正离焦量对18Ni-300成型零件打印质量和力学性能的影响规律。结果表明:当离焦量较小(+1.5 mm)时,功率密度过高,导致熔池内部产生湍流,熔道表面出现明显的球化现象,成型试样内部出现较大的孔隙缺陷,力学性能下降,拉伸断口呈准解理断裂特征;随着离焦量增加,功率密度减小,光斑和熔道随之变宽,改善了试样的性能,试样的拉伸断裂机制转变成塑性断裂;当离焦量为+2.5 mm时,功率密度适中,熔道之间形成了良好搭接,内部组织均匀,增强了层间结合,试样的硬度和抗拉强度分别为37.7 HRC和1215 MPa;当离焦量增加至+3 mm以上时,熔道之间的搭接率过大,出现过度堆叠现象,功率密度过低,光斑穿透力减弱,影响了层间结合,试样性能下降。 展开更多

关键词 激光技术 激光选区熔化 离焦量 18ni-300马氏体时效钢 打印质量 力学性能

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SLM成形参数对18Ni-300模具钢致密度的影响 被引量：3

8

作者 吴仔洋 孙振忠 +3 位作者 王皓亮 宋成浩 劳长石 林路平 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2022年第17期282-288,共7页

为研究选区激光熔融(SLM)技术成形试样的工艺参数对试样致密度及微观孔洞的影响规律,设计了正交试验方案对SLM成形的18Ni-300马氏体时效钢进行分析和讨论。从SLM成形工艺参数的三个维度(激光功率、扫描速度和扫描间距)出发,基于灰度理... 为研究选区激光熔融(SLM)技术成形试样的工艺参数对试样致密度及微观孔洞的影响规律,设计了正交试验方案对SLM成形的18Ni-300马氏体时效钢进行分析和讨论。从SLM成形工艺参数的三个维度(激光功率、扫描速度和扫描间距)出发,基于灰度理论研究了成形件的致密度,得到致密度与体能量密度的对应关系,并对材料的微观孔洞进行分析。结果表明:当体能量密度在30~50 J/mm^(3)时,材料致密度偏低,且在该范围内提高体能量密度能极大提升材料的致密度,将体能量密度保持在50~150 J/mm^(3)能得到较高致密度的试样;随着致密度的提升,试样内部的孔洞逐渐变小,形状也变得规则,当致密度达到99%后,会得到形状规则的微小孔洞;改变工艺参数范围可以得到合适致密度的试样。 展开更多

关键词 材料 18ni-300马氏体时效钢 致密度 能量密度 微观孔洞

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层厚对3D打印18Ni300马氏体钢组织和性能的影响 被引量：2

9

作者 王金海 刘建业 +2 位作者 牛留辉 张佳琪 陈远东 《应用激光》 CSCD 北大核心 2021年第5期1025-1032,共8页

研究了层厚对选区激光熔化(SLM)成形18Ni300马氏体钢粗糙度、致密度、显微组织和力学性能的影响规律。结果表明:在激光功率和扫描间距一定的条件下,当层厚≤50μm时,致密度随激光体能量密度的下降呈现先升高后降低的趋势;当层厚≥70μm... 研究了层厚对选区激光熔化(SLM)成形18Ni300马氏体钢粗糙度、致密度、显微组织和力学性能的影响规律。结果表明:在激光功率和扫描间距一定的条件下,当层厚≤50μm时,致密度随激光体能量密度的下降呈现先升高后降低的趋势;当层厚≥70μm时,致密度随激光体能量密度的下降逐渐降低。随层厚的增大和扫描速率的降低,SLM成形过程中的冷却速率逐渐下降,晶粒尺寸逐渐增大。通过优化工艺参数,在层厚为30~70μm时均能成形致密(≥99.0%)的18Ni300试样,其硬度、断裂强度和延伸率均随层厚的增加而逐渐降低,且拉伸断口均呈塑性断裂机制。 展开更多

关键词 层厚 选区激光熔化 18ni300马氏体钢 显微组织 力学性能

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热处理对SLM 18Ni300马氏体时效钢组织及腐蚀性能的影响 被引量：15

10

作者 赖莉 徐震霖 何宜柱 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期328-335,共8页

目的探究热处理对激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)成形18Ni300马氏体时效钢组织和耐腐蚀性能的影响。方法利用激光选区熔化技术成形18Ni300马氏体时效钢试样,分别对成形试样进行时效处理和固溶+时效处理。通过金相显微镜、... 目的探究热处理对激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)成形18Ni300马氏体时效钢组织和耐腐蚀性能的影响。方法利用激光选区熔化技术成形18Ni300马氏体时效钢试样,分别对成形试样进行时效处理和固溶+时效处理。通过金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计和电化学工作站,分别测试分析了不同热处理SLM 18Ni300马氏体时效钢的微观组织、显微硬度和耐蚀性。结果热处理后,试样微观组织发生显著变化,时效试样组织细化,得到板条马氏体组织;固溶+时效试样激光熔池消失,组织为均匀致密的板条马氏体,且均有细小析出物弥散分布于晶界和板条间。时效处理和固溶+时效处理显著提高了SLM 18Ni300马氏体时效钢硬度,SLM试样硬度为376.6HV1,时效试样和固溶+时效试样硬度分别为651.5HV1和641.8HV1。0.5 mol/L H2SO4溶液中,SLM试样的Jcorr最小,为1.375×10^-3 A/cm^2,耐腐蚀性最好,各试样耐蚀性优劣有SLM试样>固溶+时效试样>时效试样。3.5%NaCl溶液中,SLM试样的极化曲线有明显的钝化平台,且Jcorr最小,为3.630×10^-6A/cm^2,耐腐蚀性最好,各试样耐蚀性优劣有SLM试样>时效试样>固溶+时效试样。结论时效处理和固溶+时效处理后,SLM 18Ni300马氏体时效钢得到板条马氏体组织,硬度显著提高,但在H2SO4溶液和Na Cl溶液中的耐腐蚀性能有所下降。 展开更多

关键词 18ni300马氏体时效钢 激光选区熔化 热处理 显微组织 耐蚀性 电化学腐蚀

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扫描策略对激光选区熔化成型18Ni300马氏体时效钢打印质量和性能的影响 被引量：14

11

作者 张佳琪 王敏杰 +2 位作者 刘建业 牛留辉 王金海 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期105-113,共9页

为研究扫描策略对成型零件打印质量和性能的影响规律,采用激光选区熔化(selective laser melting,SLM)技术,选用单向填充重复扫描策略(X扫描)、90°交替变向填充扫描策略(XY扫描)、条形分区变向填充扫描策略(S扫描)和棋盘格分区变... 为研究扫描策略对成型零件打印质量和性能的影响规律,采用激光选区熔化(selective laser melting,SLM)技术,选用单向填充重复扫描策略(X扫描)、90°交替变向填充扫描策略(XY扫描)、条形分区变向填充扫描策略(S扫描)和棋盘格分区变向填充扫描策略(C扫描)打印18Ni300马氏体时效钢,系统地研究不同扫描策略对打印零件表面形貌、致密度、组织物相和力学性能的影响规律,分析不同扫描策略拉伸性能在不同成型方向上的各向异性。结果表明:分区扫描策略的打印质量和性能优于X扫描策略和XY扫描策略。究其原因在于,在打印过程中分区扫描策略可将打印表面划分成多个区域进行加工,提高了每一层的冷却凝固速率。相比于X扫描策略和XY扫描策略,分区扫描策略的扫描方向呈周期性变化,不仅有利于填补上一层熔道的凸起和搭接孔隙,而且可以减少热量积累,有利于提高试样性能。 展开更多

关键词 激光选区熔化 扫描策略 18ni300马氏体时效钢 打印质量 分区扫描

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热处理对选区激光熔化18Ni300成形组织性能的影响 被引量：8

12

作者 金玉花 金赟 +3 位作者 卢学天 张瑞华 屈岳波 路超 《应用激光》 CSCD 北大核心 2019年第3期394-399,共6页

采用选区激光熔化技术成形18Ni300马氏体时效钢,并对成形件经固溶时效热处理研究。结果表明,固液界面前沿的温度梯度与凝固速率的比值(G/V_s)决定了沉积态微熔池底部到顶部的胞-柱状枝晶的微观演变;而在微结构区域存在的六角胞、伸长胞... 采用选区激光熔化技术成形18Ni300马氏体时效钢,并对成形件经固溶时效热处理研究。结果表明,固液界面前沿的温度梯度与凝固速率的比值(G/V_s)决定了沉积态微熔池底部到顶部的胞-柱状枝晶的微观演变;而在微结构区域存在的六角胞、伸长胞及条带组织的相互过渡是通过几何拓扑变换来实现。经热处理后,沉积态胞状、柱状及亚微米组织结构消失,出现细小板条状马氏体,并在马氏体基中形成细小颗粒状沉淀相;而热处理前后性能测试表明,经固溶时效热处理后,维氏显微硬度增加,抗拉强度也显著增加,延伸率降低,断口形貌呈现典型的韧性断裂。 展开更多

关键词 选区激光熔化 18ni300马氏体时效钢 固溶时效热处理 组织 力学性能

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热处理对SLM成形18Ni300马氏体时效钢摩擦磨损性能的影响

13

作者 陈诚 门正兴 +5 位作者 马亚鑫 郑金辉 白晶斐 张宏 杨欢 刘纪 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期228-234,共7页

采用SLM成形技术制备18Ni300马氏体时效钢,并对其进行时效热处理,采用球-盘摩擦磨损试验模拟局部高应力摩擦磨损工况。研究热处理前后试样微观组织及力学性能变化对摩擦磨损性能的影响。对热处理前后的试样进行微观组织观察,并测量其密... 采用SLM成形技术制备18Ni300马氏体时效钢,并对其进行时效热处理,采用球-盘摩擦磨损试验模拟局部高应力摩擦磨损工况。研究热处理前后试样微观组织及力学性能变化对摩擦磨损性能的影响。对热处理前后的试样进行微观组织观察,并测量其密度、硬度、抗拉强度和伸长率变化,利用3D轮廓仪和扫描电镜观察磨损区域。热处理后试样的密度变化不大,硬度由37.7 HRC提高至54.5 HRC,抗拉强度由1108 MPa提高至2028 MPa,伸长率由14.5%下降至4.6%。热处理前,试样的摩擦因数为0.40,体积磨损率为1.87×10^(-4)mm^(3)·(N·m)^(-1),热处理后试样的摩擦因数为0.41,体积磨损率为1.41×10^(-4)mm^(3)·(N·m)^(-1)。磨损机制以磨粒磨损和粘着磨损为主,伴有轻微氧化磨损。 展开更多

关键词 球盘摩擦 激光选区融化(SLM) 18ni300马氏体时效钢 热处理 磨损机制

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18Ni300马氏体时效钢表面离子氮化研究

14

作者 胡乃悦 高齐 +1 位作者 杨卓越 刘荣佩 《热加工工艺》 北大核心 2019年第4期192-194,198,共4页

通过对渗层硬度分布、金相组织形貌和物相组成,以及拉伸性能、缺口敏感性和延迟断裂抗力等的分析,研究了18Ni300马氏体时效钢离子氮化后的渗层及对力学性能的影响。结果表明:离子氮化表面形成了Fe_4N硬化相,硬度从表面820 HV逐步下降到... 通过对渗层硬度分布、金相组织形貌和物相组成,以及拉伸性能、缺口敏感性和延迟断裂抗力等的分析,研究了18Ni300马氏体时效钢离子氮化后的渗层及对力学性能的影响。结果表明:离子氮化表面形成了Fe_4N硬化相,硬度从表面820 HV逐步下降到基体的610HV。由于平缓的硬度分布和不存在Fe_(2-3)N脆性相,使渗层与基体具有较强的协调变形能力;离子氮化后缺口与光滑抗拉强度之比仍达到1.2,可保障氮化构件的安全性。极低的位移速度(0.0015mm/min)缺口拉伸证明了氮化并未增大延迟断裂倾向。 展开更多

关键词 18ni300马氏体时效钢 离子氮化 拉伸力学性能 缺口敏感性 延迟断裂

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