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15-5PH鋼可以獲得比傳統(tǒng)制造工藝更好的機(jī)械性能

作者：聊城寬達(dá)管業(yè) 發(fā)布于：2021-2-8 8:49 Monday

將SLM制造的15-5PH鋼同傳統(tǒng)制造工藝的15-5PH鋼相比較，可以觀察到馬氏體結(jié)構(gòu)的明顯差別，采用AM制造的材料呈現(xiàn)出短和更窄的板條馬氏體。同變形材料相比較，AM制造后的材料在590 °C的時(shí)候UTS（極限抗拉強(qiáng)度）可以提高大約34%，達(dá)到830MPa，但韌性卻下降了50%，在伸長(zhǎng)率為9%的時(shí)候就發(fā)生失效。在采用SLM制造的15-5PH鋼的另外一個(gè)研究中，在經(jīng)過(guò)時(shí)效硬化熱處理之后，同變形的15-5PH鋼相比較，其屈服強(qiáng)度（ＹＳ）在平行方向有大約１０％的增加，而在垂直方向則有大約６％的下降。不管制造方向如何，同傳統(tǒng)制造工藝相比較，UTS值均有小幅度的增加（平行方向有大約１１％的增加，垂直方向有大約１２％的增加）。這些樣品在時(shí)效時(shí)均為解理斷裂。SLM制造的１５－５PH鋼在經(jīng)過(guò)夏比沖擊測(cè)試之后的斷裂韌性，經(jīng)測(cè)量為 10.85?±?1.20 J/cm2。在變形的合金樣品的范圍內(nèi)(9.4–18.6 J/cm2) 。SLM制造的１５－５PH鋼，其顯微硬度比變形的合金要高的多，在橫向方向，AM制造的樣品為 500 HV 0.5，這一數(shù)值比變形樣品要高５６％。
對(duì)PH系列的來(lái)說(shuō)15crmog合金鋼管切割，循環(huán)載荷是該合金應(yīng)用的理想場(chǎng)合。因此，部件的疲勞性能就成為AM制造這類(lèi)鋼的最為重要的性能。采用SLM制造的１５-５PH鋼的疲勞性能同傳統(tǒng)工藝的合金相比要減少２０％。這主要?dú)w因于SLM制造的部件表面的粗糙度比較差的原因。AM制造產(chǎn)品的表面精度的提高和表面缺陷的去除，對(duì)疲勞性能的提高非常顯著，但這一點(diǎn)對(duì)傳統(tǒng)的變形合金來(lái)說(shuō)并不明顯。但表面缺陷對(duì)AM制造的15-５PH鋼的疲勞性能影響非常大確實(shí)被觀察到的結(jié)果所證實(shí)。然而，優(yōu)化參數(shù)和表面精度的改善結(jié)合在一起利用AM技術(shù)制造出來(lái)的１５－５PH鋼，其疲勞性能可以同變形合金相當(dāng)。

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