激光选区熔化成型15-5PH不锈钢动态力学性能研究

胡志明,姚文进,于 良

(1.南京理工大学 机械工程学院,江苏 南京 210094;2.山东特种工业集团有限公司,山东 淄博 255200)

高强度钢在国防领域应用广泛,常用作动能侵彻弹体材料,因为其高强度及韧性可以减轻侵彻过程中弹体的磨蚀弯曲,有助于维持侵彻弹道的稳定性,进而有效提升弹体的侵彻性能。

侵彻弹性能的提升总体上依赖侵彻原理和新材料的发展。对于前者,有单一的动能侵彻或者先射流后动能的串联侵彻等;对于后者,有高强度钢和超高强度钢相继应用,其中超高强度钢可以是新型材料或是现有材料采用新成型工艺加工。现阶段,随着超高强度钢在侵彻弹上的应用,新型材料带来的侵彻弹性能提升已经进入平缓期,而有关新成型工艺应用对于侵彻弹体性能提升的研究较少,为此有必要开展新工艺应用于侵彻弹体材料的研究。

激光选区熔化(selective laser melting,SLM)技术可以成型得到任意复杂结构,是现今发展最为迅速的金属3D打印技术之一[1-2]。SLM技术在航空航天等领域应用非常广泛,但在高强度钢成型方面应用较少。开展SLM技术应用于高强度钢的研究有助于未来提升侵彻弹体材料性能。考虑到SLM成型工艺在高强度钢方面的应用还不成熟,为此选用15-5PH不锈钢这种工艺较为成熟的高强度钢开展研究。

目前国内也有激光增材制造成型高强度钢的研究。王志会等[3]用激光增材制造技术制备了AF1410超高强度钢,分析其热处理后室温力学性能的变化,结……