增材制造316L奥氏体不锈钢低温气体渗碳表面强化研究文献综述

 2023-04-12 03:04

文献综述

文 献 综 述1.1研究背景及意义增材制造技术可实现复杂结构零部件的低成本、短周期、净成形制造,相对于传统减材制造和等材制造具有得天独厚的优势[1,2]。

近年来,增材制造技术取得了快速发展,其中激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)增材制造技术,由于具有成形密度高、精度高和力学性能好等优点,成为金属材料制造中应用最为广泛的制造方法之一[1-3]。

以316L不锈钢为代表的SLM增材制造奥氏体不锈钢,具有优异的拉伸性能(强度和韧性的优异匹配)和抗腐蚀性能在航空航天、交通运输、生物医疗以及核电等关键领域拥有广阔的应用前景[4]。

但是和传统方法制造的奥氏体不锈钢一样,增材制造奥氏体不锈钢同样存在明显缺点,即表面硬度和强度较低,在承受较大载荷、磨损和疲劳等复杂环境中的应用和使用寿命将受到严重影响。

随着科学技术的不断发展与创新,现代工业装置日益向高速化、强载化、自动化、长使用寿命方向发展,服役环境和工作条件也越来越恶劣和苛刻,容易造成在高速、高温、重载和腐蚀介质中工作的零部件过早失效,造成非计划性停车,严重影响生产效益,甚至酿成重大事故。

随着能源的日趋缺乏和可持续发展的要求,有效地提高设备的使用寿命和可靠性,将对国民经济的发展有着十分重要的作用。

在保证材料良好的塑韧性的前提下,提高其表面强度能够对延长零部件的使用寿命和发挥材料的潜力起着重要的作用,由此应运而生的表面强化技术一直是国际上研究的热点之一。

表面强化技术主要可以分为三大类:表面机械处理、表面热处理以及表面化学热处理。

与其它几种表面强化技术相比,表面化学热处理是一种综合优势明显,应用也最为广泛的方法,其中工业应用中以提高材料表面硬度、强度为主要目的有渗碳、渗氮以及碳氮共渗。

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