选区激光熔化成形Inconel 738合金裂纹形成机理及各向异性

许佳玉¹，丁雨田¹，胡勇¹，高钰璧¹，王浩¹，张东²

1. 兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室2. 金川集团股份有限公司镍钴资源综合利用国家重点实验室

摘 要：采用SEM、EDS、EBSD、DSC、XRD和万能拉伸试验机等手段,研究了SLM成形过程中Inconel 738合金裂纹形成机理、组织各向异性以及对力学性能的影响。研究表明,Inconel738合金在SLM成形过程中奥氏体?相中主要析出?′相和TiC,其凝固过程为L→?→?+TiC→?+?′+TiC;低熔点?+?′共晶组织经再次受热液化形成裂纹源,在残余拉应力的作用下扩展形成微裂纹;同时,微裂纹周围的残余应力均匀分布,微裂纹起始附近的晶粒取向差高于未产生微裂纹的位置;此外,XY面上的微裂纹方向垂直于激光扫描方向,XZ面上的微裂纹方向平行于Z轴;SLM成形Inconel 738合金的择优取向与最大温度梯度有关,在XY和XZ面上晶体均表现出强<100>取向;沿XY和XZ方向的SLM成形试样力学性能均高于精铸试样,且XZ方向的强度高于XY方向,而延伸率小于XY方向。

关键词：选区激光熔化;Inconel 738合金;裂纹形成机理;各向异性;力学性能;