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國(guó)內(nèi)激光3D打印技術(shù)制造馬氏體模具鋼的進(jìn)展

發(fā)布時(shí)間：2017-02-25 08:26:18 瀏覽次數(shù)：

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文章概述：激光3D打印馬氏體模具鋼的制作中體現(xiàn)的技術(shù)特點(diǎn)包括：粉末的制備、激光打印過(guò)程控制、后期熱處理。東莞創(chuàng)域手板—3D打印手板

為解決現(xiàn)有制模技術(shù)中的工序復(fù)雜、成本高以及報(bào)廢率大等問(wèn)題。通過(guò)調(diào)整激光加工過(guò)程工藝參數(shù)，改善成形模具晶粒粗大問(wèn)題，從而改善其機(jī)械性能。利用Mn、Ni、Cr等合金元素穩(wěn)定過(guò)冷奧氏體，在激光加工極大的冷卻速度下得到組織均勻的馬氏體，從而省去了后續(xù)的“淬火”過(guò)程，激光加工完畢后，成形模具被傳送裝置送入真空熱處理室完成回火過(guò)程以釋放其內(nèi)應(yīng)力。

激光3D打印馬氏體模具鋼的制作中體現(xiàn)的技術(shù)特點(diǎn)包括：粉末的制備、激光打印過(guò)程控制、后期熱處理。

粉末制備:在鐵粉中加入相同粒度和同樣形狀的Mn、Ni、Cr粉末，鐵粉的平均粒徑為60μm，Mn、Ni、Cr粉末添加的質(zhì)量百分比分別為2.0％，4.0％，1.2％；金屬粉末混合均勻后放入烘干箱中干燥處理8小時(shí)。

氣體控制：先打開(kāi)真空管道和真空泵抽真空一定程度后，再向成形腔體內(nèi)通入氬氣作為保護(hù)氣體，通入的氬氣的濃度不低于99.99％。重復(fù)抽真空和充入保護(hù)氣體各三次，控制成形腔體內(nèi)氧含量在8ppm的濃度范圍。

激光及過(guò)程控制：所用激光光斑直徑為60μm。激光的掃描方式為“S形正交層錯(cuò)”掃描，同時(shí)對(duì)成形模具的二維模型外輪廓進(jìn)行后溝邊，激光掃描速度為350 mm/s；激光空跳速度為3500mm/s；激光功率為70W；掃描間距為60μm；此時(shí)激光線能量密度η為200J/m。成形缸體每一次下降的高度為25μm 后期熱處理：成形模具被傳送裝置送入真空熱處理室，低溫回火處理后隨爐冷卻到室溫；低溫回火處理溫度為300℃，加熱速率10℃/min，處理時(shí)間5.5小時(shí)后隨爐冷卻到室溫。從而得到具有均勻、細(xì)小的回火馬氏體組織的成形模具。

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