近年来,激光粉末床熔融(laser powder bed fusion,LPBF)作为一种先进的增材制造技术,已吸引了广泛的关注和研究。利用其高自由度的成形方式,可以设计制造出合适的冷却流道来对热作模具进行控温,从而提高模具的冷却效率及使用寿命。因此,...近年来,激光粉末床熔融(laser powder bed fusion,LPBF)作为一种先进的增材制造技术,已吸引了广泛的关注和研究。利用其高自由度的成形方式,可以设计制造出合适的冷却流道来对热作模具进行控温,从而提高模具的冷却效率及使用寿命。因此,LPBF技术在热作模具的成形制造中得到了广泛应用。H13钢具有高强度、高硬度、良好的耐回火性等优点,是热作模具最常用的工具钢之一。关于LPBF技术在H13钢中的应用一直是该领域的研究焦点,也已取得显著进展。基于此,首先阐述了LPBF制备H13钢的成形性能,分析了打印工艺参数对成形缺陷的影响,介绍了控制打印开裂的方法;其次,对沉积态与热处理态的LPBF成形H13钢的微观组织和力学性能进行介绍,详细论述了打印成形及后续热处理过程中的组织演化,在此基础上分析了微观组织对强度、硬度、塑性等方面的影响;同时也对LPBF成形H13钢在热作模具中的服役性能进行了总结,沉积态的LPBF成形H13钢具有良好的抗回火软化及抗热疲劳性能。最后,对具有随形冷却流道的LPBF成形H13钢热作模具在实际中的应用情况进行了总结分析,指出随形冷却流道在提高冷却效率、延长模具使用寿命等方面的显著优势。展开更多
文摘近年来,激光粉末床熔融(laser powder bed fusion,LPBF)作为一种先进的增材制造技术,已吸引了广泛的关注和研究。利用其高自由度的成形方式,可以设计制造出合适的冷却流道来对热作模具进行控温,从而提高模具的冷却效率及使用寿命。因此,LPBF技术在热作模具的成形制造中得到了广泛应用。H13钢具有高强度、高硬度、良好的耐回火性等优点,是热作模具最常用的工具钢之一。关于LPBF技术在H13钢中的应用一直是该领域的研究焦点,也已取得显著进展。基于此,首先阐述了LPBF制备H13钢的成形性能,分析了打印工艺参数对成形缺陷的影响,介绍了控制打印开裂的方法;其次,对沉积态与热处理态的LPBF成形H13钢的微观组织和力学性能进行介绍,详细论述了打印成形及后续热处理过程中的组织演化,在此基础上分析了微观组织对强度、硬度、塑性等方面的影响;同时也对LPBF成形H13钢在热作模具中的服役性能进行了总结,沉积态的LPBF成形H13钢具有良好的抗回火软化及抗热疲劳性能。最后,对具有随形冷却流道的LPBF成形H13钢热作模具在实际中的应用情况进行了总结分析,指出随形冷却流道在提高冷却效率、延长模具使用寿命等方面的显著优势。
