功率對激光熔化沉積FeCrW系ODS鋼微觀組織與力學性能的影響

摘要：采用增材制造方法分別在600、800和1000 W激光功率下直接熔化沉積制備FeCrWYAl系ODS不銹鋼單壁件,研究了激光功率對ODS不銹鋼件微觀組織和性能的影響,以期獲得相對更好的激光功率參數;并在該激光功率下,分別制備了FeCrWY和FeCrWAl合金單壁對比件,討論微合金元素Al和Y對激光熔化沉積單壁件顯微組織的影響。采用掃描電鏡(SEM)和能譜(EDS)等對開裂單壁件的斷口組織進行表征和分析,討論了其斷裂機制,并采用維氏硬度計測量了合金的顯微硬度。結果表明:隨著激光功率的提高,合金試樣的組織更粗大、開裂更嚴重;合金元素Y和Al的添加使得合金開裂更嚴重,合金試樣的開裂與凝固末期產生的結晶裂紋有關,為熱致裂紋。斷口組織分析表明,合金試樣平行沉積方向為沿晶開裂,晶界處的氧元素偏析及細小的鎢的碳化物相所導致的柱狀晶晶界弱化可能是合金試樣沿沉積方向貫穿開裂的重要原因之一。隨著激光功率的下降,合金試樣的硬度下降,但組織較為均勻;不同功率制備的FeCrWYAl和FeCrWAl樣品組織均為單相鐵素體組織,而600 W制備獲得的FeCrWY樣品組織為鐵素體/馬氏體雙相組織。