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一种提高H13钢制件综合性能的方法技术

技术编号:40119005 阅读:10 留言:0更新日期:2024-01-23 20:21
本发明专利技术涉及金属3D打印技术和模具材料技术领域,具体涉及一种提高H13钢制件综合性能的方法,将H13钢粉末平铺在基板上,形成粉末层;在惰性气体保护下,利用激光对粉末层进行逐层扫描成形,得到H13钢制件;将H13钢制件置于真空炉中,在500~600℃下保温2~4h,然后冷却至室温,本发明专利技术通过优化激光扫描参数和后续热处理工艺,提高了H13钢制件的力学性能和耐磨性,适用于高端模具和机械零件的制造。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属3d打印技术和模具材料领域,具体涉及一种提高h13钢制件综合性能的方法。


技术介绍

1、h13钢制件是一种热作模具钢,具有优良的热强性、热稳定性、耐磨性和耐腐蚀性,广泛应用于高温高压下的模具制造,激光选区熔化(slm)是一种金属3d打印技术,能够直接从金属粉末制备出复杂形状的零件,具有节省材料,缩短周期、提高灵活性等优点,然而,slm成形的h13钢制件存在一些问题,如缺陷、应力、各向异性等,影响了其综合性能,因此,如何提高slm成形的h13钢制件的综合性能是一个亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、针对上述现有技术的不足,本专利技术的目的是提供一种提高h13钢制件综合性能的方法,通过优化激光扫描参数和后续热处理工艺,提高了h13钢制件的力学性能和耐磨性,适用于高端模具和机械零件的制造。

2、为解决上述技术问题,本专利技术采用如下技术方案:

3、一种提高h13钢制件综合性能的方法,包括以下步骤:

4、将h13钢粉末真空烘干后平铺在基板上,形成粉末层;

5、在惰性气体保护下,利用激光对所述粉末层进行逐层扫描成形,得到激光扫描后的h13钢制件一;

6、将所述激光扫描后的h13钢制件一置于真空炉中进行热处理,然后冷却至室温,得到h13钢制件;

7、其中,所述激光扫描参数为:激光功率200~400w,光斑直径80~120μm,扫描间距为0.08~0.12mm,扫描速率700~1200mm/s。

8、在本专利技术优选的实施方式中,所述激光扫描参数为:激光功率200w,光斑直径80μm,扫描间距0.05mm,扫描速率700mm/s。

9、在本专利技术优选的实施方式中,所述热处理温度为500~600℃,热处理时间为2~4h。

10、在本专利技术优选的实施方式中,所述基板为316l不锈钢。

11、在本专利技术优选的实施方式中,所述粉末层厚度为30~50μm。

12、在本专利技术优选的实施方式中,所述h13钢粉末真空烘干温度为70~120℃,烘干时间为2~4h。

13、在本专利技术优选的实施方式中,所述惰性气体为氩气,在氩气的保护下,氧含量小于100ppm。

14、在本专利技术优选的实施方式中,所述冷却降温速率为10℃/min。

15、与现有技术相比,本专利技术具有的有益效果是:

16、1、本专利技术通过增加激光功率和减小扫描间距,可以降低空隙率和裂纹的产生,提高h13钢制件的致密度和强度,通过增加激光功率和减小光斑直径,可以增加冷却速率和温度梯度,促进细小均匀的马氏体相的形成,提高硬度和耐磨性,通过适当降低扫描速率,可以增加熔池尺寸和深宽比,减少未熔化区域和氧化物夹杂的产生,提高均匀性和韧性。

17、2、本专利技术通过高温固溶处理,可以消除残余应力和组织缺陷,促进碳原子均匀分布和奥氏体的形成,通过低温回火处理,可以降低马氏体相的体积分数和硬度,增加回火索氏体相的体积分数和韧性,从而提高了h13钢制件的综合性能。

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【技术保护点】

1.一种提高H13钢制件综合性能的方法,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的提高H13钢制件综合性能的方法,其特征在于,所述激光扫描参数为:激光功率200W,光斑直径80μm,扫描间距0.08mm,扫描速率700mm/s。

3.根据权利要求1所述的提高H13钢制件综合性能的方法,其特征在于,所述热处理温度为500~600℃,热处理时间为2~4h。

4.根据权利要求1所述的提高H13钢制件综合性能的方法,其特征在于,所述基板为316L不锈钢。

5.根据权利要求1所述的提高H13钢制件综合性能的方法,其特征在于,所述粉末层厚度为30~50μm。

6.根据权利要求1所述的提高H13钢制件综合性能的方法,其特征在于,所述H13钢粉末真空烘干温度为70~120℃,烘干时间为2~4h。

7.根据权利要求1所述的提高H13钢制件综合性能的方法,其特征在于,所述惰性气体为氩气,在氩气的保护下,氧含量小于100ppm。

8.根据权利要求1所述的提高H13钢制件综合性能的方法,其特征在于,所述冷却降温速率为10℃/min。

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【技术特征摘要】

1.一种提高h13钢制件综合性能的方法,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的提高h13钢制件综合性能的方法,其特征在于,所述激光扫描参数为:激光功率200w,光斑直径80μm,扫描间距0.08mm,扫描速率700mm/s。

3.根据权利要求1所述的提高h13钢制件综合性能的方法,其特征在于,所述热处理温度为500~600℃,热处理时间为2~4h。

4.根据权利要求1所述的提高h13钢制件综合性能的方法,其特征在于,所述基板为316l不锈钢。

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【专利技术属性】
技术研发人员:刘世锋韩李雄王岩魏瑛康王建勇张亮亮贾文鹏
申请(专利权)人:西安建筑科技大学
类型:发明
国别省市:

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