选区激光熔化制备多孔不锈钢材料工艺与特性研究

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1、分类号：TF124单位代码：10110学号：s20110588中北大学硕士学位论文选区激光熔化制备多孔不锈钢材料工艺与特性研究硕士研究生李鹏指导教师刘斌学科专业材料加工工程2014年5月22日图书分类号TF124密级非密注1UDC_____________________________________________________________硕士学位论文选区激光熔化制备多孔不锈钢材料工艺与特性研究指导教师（姓名、职称）刘斌教授申请学位级别工学硕士专业名称材料加工工程论文提交日期年月日论文答辩日期2014年5月22日学位授予日期年______月______日论文评阅人________

2、__________________________________________答辩委员会主席__________________________________2014年月日注1：注明《国际十进分类法UDC》的分类原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解XXXX有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学

3、校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：选区激光熔化制备多孔不锈钢材料工艺与特性研究摘要选区激光熔化(SelectiveLaserMelting,SLM)是一种新兴的3D打印技术(3DPrinting)，其生产周期短，材料利用率高，可用于金属构件的直接成型。SLM近年来发展很快，利用其制备致密构件已日趋成熟，但制备多孔构件还处于研究的初期

4、阶段，尤其是制备可控的网格状多孔构件，现在仍然存在许多问题和不足。因此，为了克服这些困难，进行了选区激光熔化制备多孔不锈钢材料工艺与特性研究，主要是优化其工艺参数，并对其抗压性能和组织特征进行细致分析。单道扫描实验研究表明，综合考虑单道单层扫描线外貌形状和扫描线高度、宽度，最终确定出优化的实验参数范围。金属粉末厚度过厚，激光不能完全穿透不锈钢粉末，温度分布发生极大变化，引起沿扫描方向上的球化；脉宽变大，激光束能量变大，最终导致出现球化；脉冲频率越大，激光束的能量就越大，就出现球化最终影响成型质量。块体成型实验研究表明，随着扫描间距的变大，块体表面质量先变得光滑且致密，之后又会变得疏松，表面

5、也不再光滑。当扫描间距为0.16时，成型块体的形状最为规则且连续。扫描间距为0.16mm时，块体最为致密，致密度为85%，扫描间距为0.25mm时，块体致密度最差，为75%。扫描间距对致密度有着较大的影响，这主要因为扫描间距过大导致单道扫描线的搭接率降低，进而成型块体时，出现了不连续现象。通过抗压性能和显微组织分析，得出SLM制备双道多层网格状多孔316L不锈钢的优化工艺参数，并成功制备出网格状多孔不锈钢材料。随着扫描层数的增加，多道多层网格状316L不锈钢材料的骨架无论是侧面还是正面成型质量都越来越差，最终实验扫描层数达到70层时，实验基本不能再继续进行。当网格状多孔材料的网格面受压时，

6、首先断裂的地方是节点处，且断裂方向沿方孔的孔隙方向，尤其是靠近骨架边缘的节点，更易发生沿方孔方向上的断裂。关键词：选区激光熔化，316L不锈钢，网格状多孔材料，抗压性能，组织分析StudyoncharacteristicsandpreparationofporousstainlesssteelmaterialsmanufacturedbySLMAbstractSelectiveLaserMelting(SLM)isanewkindof3dprintingtechnology.Withitsadvantagessuchasshortproductioncycle,highutilizatio

7、nratioofthematerial,SLMisusedtomanufacturepartsdirectly.SLMhasbeendevelopingrapidlyinrecentyearssothatitisbecomingmatureforpreparingdenseparts,butthefieldofpreparingforporouspartsisstillintheinitialstageandtherea