一种利用激光选区熔化技术制备24CrNiMo贝氏体合金钢的方法技术

本发明专利技术提供一种利用激光选区熔化技术制备24CrNiMo贝氏体合金钢的方法，该方法包括利用激光器按照预先设定的激光选区熔化扫描路径对铺展在基板上的24CrNiMo合金钢粉末进行扫描至粉末熔化的步骤。本发明专利技术通过优化工艺参数，利用C、Cr、Ni、Mo等合金元素的作用，在激光选区熔化大的冷却速度下获得组织均匀的贝氏体合金钢，获得的贝氏体组织平均显微硬度达到330‑346HV，抗拉强度为962‑978Mpa，延伸率为16.4‑17.6％，强塑积达到16.1‑16.9Gpa·％，组织具有优异的强韧性匹配。该方法和工艺主要用于24CrNiMo合金钢高铁制动盘的激光选区熔化制造。

Method for preparing 24CrNiMo bainite alloy steel by laser selective melting technique

The present invention provides a method for using selective laser melting technology for preparation of 24CrNiMo bainite steel, the method includes scanning to powder melting of 24CrNiMo alloy steel powder spreading on the substrate by selective laser melting preset by laser scanning path steps. The present invention by optimizing the process parameters, using C, Cr, Ni, Mo and other alloy elements, obtain bainite alloy steel in uniform cooling rate of selective laser melting of bainite, obtained the average microhardness reached 330 tensile strength is 962 346HV, 978Mpa, elongation 16.4 17.6%, strong plastic product reached 16.1 16.9Gpa%, the organization has excellent strength and toughness. The method and process are mainly used for laser selective melting of high alloy iron brake discs of 24CrNiMo alloy steel.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料
，具体涉及一种利用激光选区熔化技术制备高强韧性24CrNiMo贝氏体合金钢的方法。
技术介绍
Cr-Ni-Mo系低合金高强度钢具有良好的强韧性和较高的耐热性，是目前常用的高速列车制动盘用钢。24CrNiMo合金钢制造高铁制动盘，传统制造方法主要用铸造、锻造加后续热处理、精加工等制造方式，存在着生产周期长、制造成本高、热处理工序复杂等问题，同时核心技术被国外垄断并形成了相关技术保护。激光选区熔化技术是一种集计算机辅助设计精密机械、数控激光技术和材料科学为一体的全新制造技术，经过几十年的发展，已经成为国内外重点发展的新型产业化技术。增材选区熔化技术在制造金属零部件方面具有高度柔性和快速性，主要体现在(1)十分有利于结构复杂构件的制造；(2)能够大大缩短生产制造周期；(3)显著提高原材料利用率；(4)制造过程具有快速加热/冷却特性，构件形成独特组织和性能。因此，如何利用选择性激光熔化技术发展具有自主知识产权的高铁制动盘制造新技术具有重大的科学研究与实际的应用价值。近年来，激光选区熔化技术在铁基合金上的研究和应用包括316L，304型不锈钢，快速成形后组织全部或绝本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用激光选区熔化技术制备24CrNiMo贝氏体合金钢的方法，其特征在于，该方法包括利用激光器按照预先设定的激光选区熔化扫描路径对铺展在基板上的24CrNiMo合金钢粉末进行扫描至粉末熔化的步骤，其中所述进行扫描时的工艺参数为：激光器输出功率P为1800‑2200W，矩形光斑尺寸D为4×4mm，激光束扫描速度V为6‑10mm/s，搭接率η为30‑50％。

【技术特征摘要】
1.利用激光选区熔化技术制备24CrNiMo贝氏体合金钢的方法，其特征在于，该方法包括利用激光器按照预先设定的激光选区熔化扫描路径对铺展在基板上的24CrNiMo合金钢粉末进行扫描至粉末熔化的步骤，其中所述进行扫描时的工艺参数为：激光器输出功率P为1800-2200W，矩形光斑尺寸D为4×4mm，激光束扫描速度V为6-10mm/s，搭接率η为30-50％。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的24CrNiMo合金钢粉末按照质量百分含量由如下合金元素组成：C：0.20-0.30％、Cr：0.9-1.2％、Ni：0.9-1.2％、Mo：0.3-0.6％、Mn:0.8-1.2％、Si：0.5-0.6％、O:0.01-0.03％、余量为Fe。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的24CrNiMo合金钢粉末的粒径为15-53μm。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基板为Q235钢，基板的厚度为10mm。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，铺展在基板上的24CrNiMo合金钢粉末的厚度为0.6-0.8mm。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)将24CrNiMo合金钢粉末在80-100℃下烘干5-8h；(2)构建待成形零件的三维模型，利用激光器自带的编程软件，将待成形零件的三维数据进行分层离散处理，每层厚度均匀，厚度为0.6-0.8mm，将零件的三维数据信息转变为二维数据，编写激光选区熔化时的激光扫描路径；(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈岁元，魏明炜，刘常升，郭快快，梁京，崔彤，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21