苏州诺曼比尔材料科技有限公司 2018-05-10 我要投稿>

导读:3D打印,作为新时代的高科技产物,在传统产业经济持续低迷的情况下,临危受命,肩负着一部分振兴未来制造业的重任。作为新兴的革命技术,3D打印也在不断与时俱进,开拓创新。 在3D打印行业,金属工件越来越成熟。金属3D打印金属材料的应用领域相当广泛,例如,石化工程应用、航空航天、汽车制造、轻金属合金铸造医疗、电力工业等等。

3D打印金属材料的热处理

  不锈钢 

  不锈钢与碳钢不同,目前的铬含量不同,10.5%铬含量最低的钢合金,不锈钢不容易生锈腐蚀。目前,应用于金属3D打印的不锈钢主要有三种:

  奥氏体不锈钢316L、马氏体不锈钢15-5PH、马氏体不锈钢17-4PH。

  奥氏体不锈钢316L,具有高强度和耐腐蚀性,可在很宽的温度范围下降到低温,可应用于航空航天、石化等多种工程应用,也可以用于食品加工和医疗等领域。

  马氏体不锈钢15-5PH,又称马氏体时效(沉淀硬化)不锈钢,具有很高的强度、良好的韧性、耐腐蚀性,而且可以进一步的硬化,是无铁素体。目前,广泛应用于航空航天、石化、化工、食品加工、造纸和金属加工业。马氏体不锈钢17-4PH,在高达315℃下仍具有高强度高韧性,而且耐腐蚀性超强,随着激光加工状态可以带来极佳的延展性。

  
       钛合金

  钛合金具有耐高温、高耐腐蚀性、高强度、低密度以及生物相容性等优点,在航空航天、化工、核工业、运动器材及医疗器械等领域得到了广泛的应用。

  传统锻造和铸造技术制备的钛合金件已被广泛地应用在高新技术领域,如美国F14、F15、F117、B2和F22军机的用钛比例分别为:24%、27%、25%、26%和42%,一架波音747飞机用钛量达到42.7t。但是传统锻造和铸造方法生产大型钛合金零件,由于产品成本高、工艺复杂、材料利用率低以及后续加工困难等不利因素,阻碍了其更为广泛的应用。而金属3D打印技术可以从根本上解决这些问题,因此该技术近年来成为一种直接制造钛合金零件的新型技术。

  TiAl6V4(TC4)是最早使用于SLM工业生产的一种合金。但是3D打印钛零件由于钛本身的抗塑性剪切变形能力和耐磨性差,限制了其在高温和腐蚀耐磨条件下的使用。因此铼(Re)和镍(Ni)被引入钛合金中,3D打印的Re基复合喷灌已经成功应用于航空发动机燃烧室,工作温度可达2200℃。

  
       铝合金
  
  铝合金具有优良的物理、化学和力学性能,在许多领域获得了广泛的应用,但是铝合金自身的特性(如易氧化、高反射性和导热性等)增加了选择性激光熔化制造的难度。

  目前,SLM成形铝合金中存在氧化、残余应力、空隙缺陷及致密度等问题,这些问题主要通过严格的保护气氛,增加激光功率,降低扫面速度等改善。目前,SLM成形铝合金材料主要集中在Al-Si-Mg系合金,主要有铝硅AlSi12和AlSi10Mg两种。

  铝硅12,是具有良好的热性能的轻质增材制造金属粉末,可应用于薄壁零件,如换热器或其他汽车零部件,还可应用于航空航天及航空工业级的原型及生产零部件;硅/镁组合使铝合金更具强度和硬度,使其适用于薄壁以及复杂的几何形状的零件,尤其是在具有良好的热性能和低重量场合中。

  
     铜基合金

  应用于市场的铜基合金,俗称青铜,具有良好的导热性和导电性,可以结合设计自由度,产生复杂的内部结构和冷却通道,适合冷却更有效的工具插入模具,如半导体器件,也可用于微型换热器,具有壁薄、形状复杂的特征。
 

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