激光增材制造321不锈钢组织性能研究

王招阳 肖长源 李昌林 李思源 付一峰 祝天放 刘 策 袁立铭

激光增材制造321不锈钢组织性能研究

王招阳 肖长源 李昌林 李思源 付一峰 祝天放 刘 策 袁立铭

（首都航天机械有限公司，北京 100076）

基于激光增材制造技术，在不锈钢基板上制备了321不锈钢熔覆层，利用金相显微镜和显微硬度计分析熔覆层的显微组织和显微硬度，利用XRD衍射仪分析熔覆层的成分，利用摩擦磨损试验机和电位极化曲线分析熔覆层的耐磨和耐腐蚀性能。研究结果表明，熔覆层与基体之间呈现良好的冶金结合。熔覆层主要由胞状晶和树枝晶组成；显微硬度约为410HV；由于基材的混入，熔覆层中出现α-Fe；磨损量约为0.0108g，是基材的0.09倍；自腐蚀电流密度为3.272×10A/cm，优于基材的4.303×10A/cm。

增材制造；321不锈钢；显微组织；耐磨性；耐腐蚀性

1 引言

激光增材制造技术是以高功率激光为热源，利用计算机建立模型，通过同轴送粉的方式在基体表面制造不同形状的零件，具有热影响区小，自动化程度高且易于与基体之间形成冶金结合等优点，目前已经被广泛地应用到金属快速制造及零件表面修复领域。由于结构的需要，零件的复杂程度越来越高，许多精密构件的磨损会造成整个零件报废，利用激光增材制造技术可以对磨损零件进行修复，这就要求涂层性能能够满足使用要求。

321不锈钢具备优良的加工性能，在机械制造、航空航天领域应用广泛。本文以321不锈钢粉末为熔覆材料，在基体表面利用增材制造技术成形了321不锈钢熔覆层，分析了熔覆层的组织性能，研究结果有助于增加对321不锈钢熔覆层组织性能的了解，推广其在航天制造及零件修复方面的应用。……