【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及金屬增材制造，具體涉及一種適用于增材制造的錳-硅-鋁-鉻系高強鋼。
技術(shù)介紹
1、增材制造技術(shù)是近40年來興起的一種集光、機電、計算機、數(shù)控及新材料于一體的先進制造技術(shù)。增材制造技術(shù)改變了傳統(tǒng)加工技術(shù)里以切削材料為主的制造方式，通過將粉末、液體或片狀、絲狀等離散材料逐層堆積，直接生成三維實體。理論上，只需在計算機上設(shè)計出結(jié)構(gòu)模型，就可以利用該技術(shù)繞過傳統(tǒng)制造復雜的生產(chǎn)工藝，快速地將設(shè)計的模型變成實物，這符合現(xiàn)代和未來制造業(yè)對產(chǎn)品個性化、定制化、特殊化需求的發(fā)展趨勢。因此，增材制造技術(shù)促使制造技術(shù)取得革命性的進步。
2、目前，先進高強度鋼(advanced?high?strength?steel，ahss)的研究和生產(chǎn)一直受到鋼鐵研究界和企業(yè)界重視，隨著鋼鐵產(chǎn)品的不斷升級換代，對鋼鐵材料的強度提出了更高要求，高強度鋼逐漸成為研究熱點。高強度鋼是在傳統(tǒng)合金結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的具有高強度的鋼鐵材料，采用合金化和熱處理工藝能顯著提高其強度，同時獲得良好的韌性。高強度鋼適用范圍廣泛，包括機械制造、車輛工程、船舶等領(lǐng)域，此外還可應(yīng)用于裝甲車鋼板、運輸機起落架等特殊領(lǐng)域。因此高強度鋼具有廣闊的應(yīng)用前景，是先進高強度鋼鐵材料的重要發(fā)展和研究方向。
3、諸如17-4ph馬氏體沉淀硬化高強鋼和18ni300馬氏體時效鋼等其應(yīng)用于增材制造時成型性良好，但由于合金元素含量較高，其價格和制造成本也隨之升高；而現(xiàn)有的成熟應(yīng)用于傳統(tǒng)制造工藝的合金元素含量較低的低成本鋼種如40cr、40mn、45號鋼等在用于增材制造過
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為滿足鋼鐵材料在具有高強度的同時具有良好的塑韌性，本專利技術(shù)利用激光增材制造技術(shù)，調(diào)整優(yōu)化高強鋼成分和增材制造工藝參數(shù)，提出了一種塑韌性好的錳-硅-鋁-鉻系高強度鋼。實驗表明，此鋼種具有良好的成型性和可加工工藝性。
2、本專利技術(shù)目的通過以下技術(shù)解決方案來實現(xiàn)：
3、一種適用增材制造的錳-硅-鋁-鉻系高強鋼，其化學成分按質(zhì)量百分比計為：c：0.20～0.65％，mn：3.0～6.5％，cr：0.6～1.4％，si：0.6～2.8％，al：0.6～1.5％，余量為fe。
4、較佳的，化學成分按質(zhì)量百分比計為：c：0.30～0.45％，mn：3.8～5.0％，cr：0.8～1.2％，si：0.9～1.6％，al：0.8～1.2％，余量為fe，此組成下，該錳-硅-鋁-鉻系高強鋼綜合性能更為優(yōu)異。
5、基于激光增材制造錳-硅-鋁-鉻系高強鋼的方法，具體包括如下步驟：
6、(1)按照設(shè)計的成分配比依次通過真空熔煉、氣霧化、篩粉制取粒徑為15～53μm的高強鋼粉末；
7、(2)利用步驟(1)所得高強鋼粉末，采用激光粉末床熔融增材制造技術(shù)制備高強鋼塊體。
8、較佳的，采用激光粉末床熔融增材制造技術(shù)制備高強鋼塊體，其工藝參數(shù)設(shè)置如下：選擇光斑直徑為130μm的激光器，采用每層激光掃描方向旋轉(zhuǎn)67°的掃描策略，設(shè)置激光功率為180～260w，掃描速度為600～1800mm/s，掃描間距為70μm，鋪粉層厚為30μm。
9、較佳的，制備的錳-硅-鋁-鉻系高強鋼的室溫抗拉強度、屈服強度和斷后延伸率分別為1300～1650mpa、1050～1450mpa、8.0～24.0％。
10、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果在于：
11、本專利技術(shù)設(shè)計了一種適用于增材制造的低成本中合金含量的錳-硅-鋁-鉻系高強鋼，大量的實驗結(jié)果表明該合金體系用于激光增材制造時成型性好，無明顯氣孔和未熔合孔洞，增材塊體無開裂，致密度良好，拉伸實驗結(jié)果表明通過增材制造得到的拉伸試樣的室溫抗拉強度、屈服強度和斷后延伸率分別為1300～1650mpa、1050～1450mpa、8.0～24.0％，錳-硅-鋁-鉻系高強鋼增材制造出的試樣成型性較好，增材體兼具高強度與良好的塑性。
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1.一種適用增材制造的錳-硅-鋁-鉻系高強鋼，其特征在于，其化學成分按質(zhì)量百分比計為：C：0.20~0.65%，Mn：3.0~6.5%，Cr：0.6~1.4%，Si：0.6~2.8%，Al：0.6~1.5%，余量為Fe。
2.一種適用增材制造的錳-硅-鋁-鉻系高強鋼，其特征在于，其化學成分按質(zhì)量百分比計為：C：0.30~0.45%，Mn：3.8~5.0%，Cr：0.8~1.2%，Si：0.9~1.6%，Al：0.8~1.2%，余量為Fe。
3.基于激光增材制造錳-硅-鋁-鉻系高強鋼的方法，其特征在于，具體包括如下步驟：
4.?如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，采用激光粉末床熔融增材制造技術(shù)制備高強鋼塊體，其工藝參數(shù)設(shè)置如下：選擇光斑直徑為130?μm的激光器，采用每層激光掃描方向旋轉(zhuǎn)67°的掃描策略，設(shè)置激光功率為180~260?W，掃描速度為600~1800?mm/s，掃描間距為70μm，鋪粉層厚為30?μm。
5.?如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，制備的錳-硅-鋁-鉻系高強鋼的室溫抗拉強度、屈服強度和斷后延伸率分別為130
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種適用增材制造的錳-硅-鋁-鉻系高強鋼，其特征在于，其化學成分按質(zhì)量百分比計為：c：0.20~0.65%，mn：3.0~6.5%，cr：0.6~1.4%，si：0.6~2.8%，al：0.6~1.5%，余量為fe。
2.一種適用增材制造的錳-硅-鋁-鉻系高強鋼，其特征在于，其化學成分按質(zhì)量百分比計為：c：0.30~0.45%，mn：3.8~5.0%，cr：0.8~1.2%，si：0.9~1.6%，al：0.8~1.2%，余量為fe。
3.基于激光增材制造錳-硅-鋁-鉻系高強鋼的方法，其特征在于，具...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孔見，蔡穎超，彭勇，王克鴻，
申請(專利權(quán))人：南京理工大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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