激光选区熔化颗粒增强316L不锈钢复合材料组织及性能的研究.pptxVIP

激光选区熔化颗粒增强316L不锈钢复合材料组织及性能的研究汇报时间：2024-01-21汇报人：

目录引言实验材料与方法激光选区熔化颗粒增强316L不锈钢复合材料的制备复合材料的组织结构分析

目录复合材料的力学性能研究复合材料的耐蚀性能研究结论与展望

引言01

激光选区熔化技术（SelectiveLaserMelting，SLM）是一种先进的增材制造技术，通过高能激光束逐层熔化金属粉末，实现复杂三维结构的快速制造。316L不锈钢是一种广泛应用于航空航天、医疗器械、石油化工等领域的高性能金属材料，具有优异的耐腐蚀性、高温强度和良好的加工性能。颗粒增强复合材料是通过在基体材料中添加硬质颗粒，以提高材料的力学性能、耐磨性和高温性能等。将颗粒增强技术应用于316L不锈钢的SLM制造中，有望进一步提高其综合性能，拓展应用领域。研究背景和意义

然而，目前关于颗粒增强316L不锈钢复合材料的SLM制造研究仍处于初级阶段，尚存在许多问题需要解决，如颗粒与基体的界面结合机制、颗粒对SLM过程中熔池行为的影响规律等。国内外学者在SLM制造316L不锈钢方面已开展了大量研究，主要集中在工艺参数优化、组织性能调控和缺陷控制等方面。在颗粒增强316L不锈钢复合材料方面，已有部分研究报道了不同种类和含量的颗粒对SLM制造316L不锈钢组织及性能的影响。国内外研究现状及发展趋势

研究目的：本研究旨在通过激光选区熔化技术制备颗粒增强316L不锈钢复合材料，揭示其组织演变规律及力学性能强化机制，为高性能金属复合材料的增材制造提供理论和技术支持。研究目的和内容

01研究内容021.选用不同种类和含量的硬质颗粒，通过SLM技术制备颗粒增强316L不锈钢复合材料；032.研究颗粒添加对SLM制造过程中熔池行为、凝固组织及缺陷的影响规律；研究目的和内容

3.分析颗粒增强316L不锈钢复合材料的微观组织特征，包括颗粒分布、界面结合状态等；4.测试并评价颗粒增强316L不锈钢复合材料的力学性能，如硬度、拉伸性能、耐磨性等；5.揭示颗粒增强316L不锈钢复合材料的强化机制及性能优化途径。研究目的和内容

实验材料与方法02

01基体材料316L不锈钢粉末，粒度为15-53μm，球形度高，流动性好。02增强颗粒碳化硅（SiC）颗粒，粒度为0.5-1.5μm，具有高硬度、高耐磨性。03粘结剂采用有机粘结剂，确保粉末在激光选区熔化过程中的成形性。实验材料

010203将316L不锈钢粉末与碳化硅颗粒按一定比例混合，加入粘结剂，搅拌均匀。粉末混合将混合后的粉末放入模具中，施加一定压力，使其成型为所需形状的坯体。压制成型采用高能激光束对坯体进行逐层扫描，使粉末在局部区域熔化并快速凝固，形成致密的金属基复合材料。激光选区熔化实验方法

激光选区熔化设备采用高精度、高稳定性的激光选区熔化系统，配备有光纤激光器、扫描振镜、控制系统等。粉末混合设备采用高效、均匀的粉末混合机，确保粉末与颗粒的充分混合。压制成型设备采用高精度压力机，可对粉末施加均匀、稳定的压力，确保坯体的成型质量。分析测试设备包括金相显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、硬度计等，用于对复合材料的组织形貌、成分及性能进行分析测试。实验设备

激光选区熔化颗粒增强316L不锈钢复合材料的制备03

选用高质量的316L不锈钢粉末作为基体材料，并添加一定比例的增强颗粒。原料选择粉末处理混合与均匀化对原料粉末进行干燥、筛分等预处理，以去除杂质并控制粉末的粒度分布。将增强颗粒与316L不锈钢粉末按一定比例混合，并通过球磨、搅拌等方法实现均匀化。030201粉末制备

根据材料的吸收率和熔化温度，选择合适的激光功率以确保粉末完全熔化。激光功率控制激光的扫描速度，以获得所需的熔池大小和形状，进而影响材料的组织和性能。扫描速度调整扫描间距以控制相邻熔池之间的重叠程度，实现致密的组织结构。扫描间距根据粉末的粒度和激光的穿透深度，确定合适的层厚以保证每层都能完全熔化。层厚激光选区熔化工艺参数混合均匀的粉末均匀铺设在工作台上，形成一层薄薄的粉末层。铺粉使用激光按照预设的路径和参数对粉末层进行扫描，使其熔化并形成一层致密的金属结构。熔化重复上述铺粉和熔化过程，逐层堆积直至形成所需的零件形状。逐层堆积对制备好的零件进行热处理、机加工等后处理，以进一步提高其性能和使用寿命。后处理制备过程及结果

复合材料的组织结构分析04

通过X射线衍射图谱，确定复合材料中各组成相的晶体结构类型。物相鉴定分析复合材料中晶体取向的分布情况，了解各组成相的择优取向。晶体取向计算复合材料的晶格常数，研究其与材料性能之间的关系。晶格常数X射线衍射分析

观察复合材料的金相显微组织，了解其组织形态和分布特点。组织形态测量复合材料的晶粒大小，分析