K4202镍基高温合金激光选区熔化成形室温拉伸性能研究

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1、第43卷第3期火箭推进Vol.43,№.32017年6月JOURNALOFROCKETPROPULSIONJun.2017K4202镍基高温合金激光选区熔化成形室温拉伸性能研究左蔚，张权明，雷玥，彭东剑（西安航天发动机厂，陕西西安710100）摘要：为了将激光选区熔化（SLM）这项技术推广到液体火箭发动机高温合金复杂结构件的成形，满足其使用要求，对SLM成形K4202高温合金力学性能及其强化机理进行研究。沉积态室温下拉伸试验力学性能指标表现出了很强的各向异性，但均接近或超过GH4202锻件标准值，通过光学显微镜（OM）、扫描电镜(SEM)、X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）等理化分析手

2、段揭示了其强化机理主要为细晶强化、应变硬化、沉淀硬化和过饱和的固溶强化。同时研究了固溶、固溶时效、直接时效三种热处理制度对K4202力学性能的影响，结果表明直接时效后的综合力学性能最佳。关键词：K4202高温合金；激光选区熔化；力学性能试验；热处理中图分类号：V463-34文献标识码：A文章编号：1672-9374(2017)03-0053-06MechanicalpropertiesofselectivelasermeltedandshapedK4202nickel-basedsuperalloyatroomtemperatureZUOWei,ZHANGQuanming,LEIYue,PE

3、NGDongjian（Xi’anSpaceEngineFactory,Xi’an710100,China）Inordertopromoteselectivelasermelting(SLM)toshapingofsuperalloycomplicatedstructuralcomponentsofliquidrocket,andmeetitsrequirement,themechanicalpropertyandstrengthmechanismofK4202superalloyformedbySLMareanalysed.Thetensiletestswereexecutedinthede

4、positedstateatroomtemperature.Themechanicalperformanceindexgotfromthetestsshowsaverystronganisotropy,evenisclosetoorexceedsthestandardvalueofGH4202alloyforgings.Physicalandchemicalanalysismeansofopticalmicrographs(OM),scanningelectronmicroscopy(SEM),energydispersivespectroscopy(EDS),X-raydiffractio

5、n(XRD)etc.revealeditsmainstrengthmechanism,whichisfine-grainstrengthening,strainhardeningandsupersaturationsolutionstrengthening.Threeheattreatmentsofsolution,solutionaginganddirectagingwerestudiedinordertoevaluatetheinfluenceonthemechanicalpropertiesofK4202superalloy.Theresearchresultshowsthatthe收

6、稿日期：2016-07-27；修回日期：2016-10-21作者简介：左蔚（1991—），男，硕士研究生，研究领域为液高温合金激光增材制造技术54火箭推进2017年6月mechanicalpropertiesofthesuperalloyafterdirectagingheattreatmentarethebest.K4202nickel-basedsuperalloy;selectivelasermelting;mechanicalpropertytests;heattreatment少建立SLM沉积态微观组织与其力学性能对应0引言[1]关系。激光选区熔化成形技术（selectivelas

7、ermelting，本文采用优化的工艺参数成形K4202镍基高简称SLM）作为激光增材制造技术的一种，通过温合金力学性能试样，揭示沉积态微观组织特逐层铺粉，激光熔化粉末随后凝固，一次成形出征，建起沉积态微观组织与其室温拉伸性能的关致密的金属零件，近年来成为国内外材料学科研系，揭示了强化机理。同时考察固溶、固溶+时究的热点。效、直接时效热处理制度对力学性能的影响，获镍基高温合金由于其优异的性能，在航空航得了良好