在线稳恒磁场对激光选区熔化成形GH3536组织和性能各向异性的影响

作者：程坦; 张振雨; 刘演冰; 滕庆; 陈辉; 李伟; 魏青松

来源：中国激光, 2021, 1-19.

• 激光选区熔化
• 稳恒磁场
• 各向异性
• GH3536

本文研究了外加在线稳恒磁场对激光选区熔化（Selective Laser Melting,SLM）成形GH3536合金组织及力学性能各向异性的影响。设计了可作用于激光选区熔化成形台面的在线磁场发生装置，可产生最大强度0.3 T、竖直向上的稳恒磁场。对无磁场和施加0.1 T、0.3 T磁场时成形试样进行微观表征和拉伸实验。结果表明：随着磁场强度的增加，试样致密度由96.4%升高至98.8%。同时晶粒取向逐渐由强(001)取向转变为(001)、(101)和(111)均匀取向，0.1 T磁场时，试样沿沉积方向的织构指数由6.843下降至6.363；而0.3 T磁场时，织构指数下降至5.718。在稳恒磁场作用下，试样沿扫描和沉积方向的抗拉强度及延伸率差异有明显改善。0.1 T磁场时，强度和延伸率差异相对于无磁场时分别减小了14.1%和11.1%；而0.3 T时则减小了47.5%和55.3%。理论分析与计算认为，晶粒取向和性能各向异性的改变主要是由于外加磁场产生了10~5 N/m~3量级的热电磁力，进而改变枝晶生长方向所致。

• 单位
  华中科技大学; 新加坡国立大学; 材料成形与模具技术国家重点实验室; 材料科学与工程学院; 武汉科技大学