一种高强韧各向同性增材制造316L不锈钢的成分控制及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高强韧各向同性增材制造316L不锈钢的成分控制及制备方法，包括如下步骤：按照316L不锈钢的元素配比将各原料母料进行真空熔炼，制备得到合金锭；不锈钢原料成分以重量百分比计算需符合如下要求：C≤0.03wt.％，S≤0.01wt.％，O≤0.06wt.％，N≤0.02wt.％，Cr 16.0‑18.0wt.％，Ni 10.0‑13.0wt.％，Mn 0.9‑1.5wt.％，Mo 2.0‑3.0wt.％，Si≤1.0wt.％，余量为Fe和不可避免的杂质。将制得的合金锭使用电极感应熔炼气雾化设备制得316L不锈钢粉末，筛分分级；然后采用增材制造逐层打印，得到316L不锈钢。与现有技术相比，本发明专利技术有效抑制了原有增材制造奥氏体不锈钢中的各向异性组织行为，微观组织均匀，并且实现晶粒细化，解决了目前增材制造钢材料中组织和性能上各向异性的难题，促进钢材料增材制造技术的发展。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于增材制造核材料，尤其涉及一种增材制造不锈钢细化晶粒和消除各向异性的成分设计与制备策略。

技术介绍

1、增材制造技术是一种通过计算机程序控制合金逐层打印的制备方式，并且能够在制造过程中提供极高的自由度，制造出多种复杂几何形状的部件。因此，增材制造正在引领航空航天、汽车、生物医学和能源等多个行业进入制造新时代。与传统制造技术相比，增材制造技术能够大大缩短生产周期和降低材料成本。此外，增材制造技术得到的合金因为在制备过程中经历了快速凝固和反复加热过程，特有的微观结构为解决强韧协同难题提供新思路。

2、然而，在增材制造的快冷过程中，样品在平行于打印方向上观察到大量的柱状晶和织构现象。柱状晶的出现会导致性能的各向异性并增加合金的开裂敏感性。因此，柱状晶的形成已成为增材制造合金实现工业化过程中亟需解决的问题。

3、在增材制造合金中实现晶粒细化或者等轴晶结构的常见方法有调节工艺参数和扫描策略、添加孕育剂产生大量异质形核点，或者通过调整增材制造合金中的化学成分从而改变凝固路径来实现。

4、尽管通过打印工艺参数或扫描策略可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高强韧各向同性增材制造316L不锈钢的成分控制及制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高强韧各向同性增材制造316L不锈钢的成分控制及制备方法，其特征在于，所述的316L不锈钢的原料成分组成以重量百分比计算，符合如下要求：C≤0.03wt.％，S≤0.01wt.％，O≤0.06wt.％，N≤0.02wt.％，Cr 16.0-18.0wt.％，Ni 10.0-13.0wt.％，Mn 0.9-1.5wt.％，Mo 2.0-3.0wt.％，Si≤1.0wt.％，余量为Fe和不可避免的杂质。

3.根据权利要求1所述的一种高强韧各向同性增...

【技术特征摘要】

1.一种高强韧各向同性增材制造316l不锈钢的成分控制及制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高强韧各向同性增材制造316l不锈钢的成分控制及制备方法，其特征在于，所述的316l不锈钢的原料成分组成以重量百分比计算，符合如下要求：c≤0.03wt.％，s≤0.01wt.％，o≤0.06wt.％，n≤0.02wt.％，cr 16.0-18.0wt.％，ni 10.0-13.0wt.％，mn 0.9-1.5wt.％，mo 2.0-3.0wt.％，si≤1.0wt.％，余量为fe和不可避免的杂质。

3.根据权利要求1所述的一种高强韧各向同性增材制造316l不锈钢的成分控制及制备方法，其特征在于，步骤s1真空熔炼的熔炼温度为1500-1700℃，熔炼的真空度≤5×10-2pa。

4.根据权利要求1所述的高强韧各向同性增材制造316l不锈钢的成分控制及制备方法，其特征在于，步骤s2的气雾化方法是将合金锭装入漏包，合金熔体向下通过漏孔进入气体雾化炉，在惰性气体气流的作用下，合金粉碎成液滴，最后冷却凝固为合...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎颖熹，宋淼，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：