基于PTA的司太立粉末3D打印件的组织及性能研究

陈兴东，杨兴荣，郭洋，王大勇，裴伟平，杨德存

摘要：采用等离子粉末3D打印技术，通过机器人3D打印进行了司太立桶型零部件的打印实验，试验后对打印件进行射线硬度及解剖分析，结果表明，该方法可获得结构致密无缺陷、硬度均匀的结构件。使用金相显微镜、扫描电镜、高温硬度仪对其试样进行检测分析，结果显示试样组织以枝状晶为主，层与层之间有明显的熔合区;成分均匀无明显偏析;高温硬度分布符合司太立合金高温硬度变化趋势，且在700 ℃仍能保持较高硬度。通过水蚀实验得出，打印件具有优于常规淬火工艺的良好耐水蚀性能。综合实验结果表明，司太立粉末的等离子打印技术能形成性能可靠的构件，具有能用于生产的巨大潜力。

关键词：PTA;3D打印;司太立粉末

中图分类号：TG457      文獻标志码：A         文章编号：1001-2003（2021）09-0061-07

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2021.09.12

0    前言

司太立合金是在20世纪由Elwood Haynes发明的一种能耐各种类型磨损和腐蚀以及高温氧化的钴基合金。该合金具有优良的高温抗氧化性能和热强度，同时在应力条件下具有良好的耐汽蚀性能等，被广泛用于内燃机、航空、阀门、汽轮机制造等行业[1]。目前，随着不同工程背景、需求的材料冶炼技术的发展，精密浇注的高品质司太立合金件正在被广泛用于高温滑动摩擦环境或高温密封环境中。

目前主流司太立合金部件的制造方式是采用离心浇筑工艺，使用母合金精炼并浇筑获得。由于该工艺成熟，效率高、重复精度好，因此该工艺在行业内得到了广泛应用。……