激光选区熔化制备316L不锈钢力学性能研究

为了探究选区激光熔化制备316L不锈钢的力学性能，通过SLM、热轧及热轧后固溶处理制造出3种316L不锈钢试样，观察试样微观组织并采用拉伸、3点弯曲和冲击试验对其力学性能进行研究和对比分析。结果表明：SLM样品的抗拉强度和弯曲强度与传统成形的同质材料相比优势明显，但塑性和韧性较差。一方面由于SLM成形过程中快速熔化和快速冷却导致晶粒十分细小且排布致密，以及熔合界面处的变形阻力，因此导致材料的强度显著提高；另一方面认为是成形过程中形成了非平衡的微观组织结构，样品内部不同部位收缩及膨胀变形趋势不一致，内部残余应力不可避免，导致塑性偏低，伸长率下降。因热加工硬化的影响及升温使晶粒发生回复、再结晶和长大，使内应力减小，导致热轧态力学性能略高于固溶态。拉伸及冲击试验断口形貌显示，SLM样品呈现出脆性断裂特征，而热轧态和固溶态两者均表现出明显的韧性断裂特征且固溶态韧窝相对较少但尺寸较大，具有更好的塑性。