选择性激光熔化零件微观结构及摩擦学性能研究

来源：机械工程学报杂志2018年第3期北京时间：

作者：陈旭斌, 葛翔, 祝毅, 杨华勇

单位：浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室 杭州 310027

摘要：选择性激光熔化（Selective laser melting，SLM）快速成型是一种金属增材制造技术，316L不锈钢和Ti6Al4V（TC4）是SLM技术中使用最为广泛的材料。SLM零件的摩擦学性能对其在工程上的应用至关重要，但是相关研究较少而且未联系其显微结构对磨损机理进一步研究（尤其是润滑条件下）。使用盘-环试验机在油润滑条件下，研究SLM 316L和SLM TC4（经热处理）试件与软材料黄铜和硬材料38CrMoAl配对时的摩擦学性能，并与传统铸造方法制造（Traditional process，TP）的试件进行比较。结果表明，SLM试件存在熔池、孔隙和晶粒细化等现象，经热处理的SLM试件熔池消失、硬度变大。当与黄铜配对时，SLM试件与TP试件相比具有更低的摩擦因数和磨损率；当与38CrMoAl配对时，经热处理的SLM TC4比TP TC4具有更低的摩擦因数和磨损率。滑动摩擦初期，磨粒磨损占主导，逐渐的黏着磨损发生并占主导。SLM试件中晶粒细化等结构影响其摩擦学性能，同时试件的塑性变形程度及氧化膜对其裂纹的形成和材料的剥落影响较大。

关键词：表面形貌,滑动摩擦,微观结构,选择性激光熔化；

基金资助：国家自然科学基金（51405431）、中央高校基本科研业务费专项资金（2016FZA4003）和国家重点基础研究发展计划（2015CB058100）资助项目。