脱氧元素Ti、La对增材制造马氏体不锈钢组织和力学性能的影响

赵腾; 李依阳; 吴灵芝; 尹刚; 尹海清; 曲选辉

doi:10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2024060018

粉末冶金技术 ›› 2025, Vol. 43 ›› Issue (6) : 663 -673+681. DOI: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2024060018

脱氧元素Ti、La对增材制造马氏体不锈钢组织和力学性能的影响

赵腾, 李依阳, 吴灵芝, 尹刚, 尹海清, 曲选辉

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摘要

为探究脱氧元素对增材制造马氏体不锈钢的影响，采用不同制粉方式制备了四种成分的马氏体不锈钢粉末，并在不同工艺参数下进行选区激光熔化，研究脱氧元素Ti、La及粉末制备工艺对增材制造马氏体不锈钢氧化物形态和分布及不锈钢组织和力学性能的影响。结果发现，脱氧元素Ti可以与样品中Al₂O₃结合形成Al-Ti-O复合夹杂物，降低了样品中氧化物的尺寸，尤其是Al₂O₃的尺寸。La具有比Ti更强的脱氧能力，La的加入显著降低了打印样品中大尺寸氧化物颗粒的数量密度和尺寸，提高了含La粉末打印样品的抗拉强度和断裂延伸率。在150 W、700 mm/s的激光功率下，相对于气雾化粉末打印样品，等离子球化粉末打印样品抗拉强度与断裂延伸率明显升高。粉末表面氧化物层、粉末球形度、粉末氧含量及脱氧元素等的共同作用改变了打印样品的力学性能。ChatGPT-4.0与手动测量得到的熔池深宽比变化趋势一致，但数值上存在较大差异，这表明ChatGPT-4.0在材料学应用中具有一定可靠性，但精度仍需进一步解决。