热处理对3D打印制备GH4169合金组织与性能的影响

doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.10.002

金属热处理 ›› 2022, Vol. 47 ›› Issue (10): 10-14.DOI: 10.13251/j.issn.0254-6051.2022.10.002

热处理对3D打印制备GH4169合金组织与性能的影响

孙兵兵¹, 姜涛¹, 雷杨¹, 陈冰清¹, 曾天翼^2,3, 王威^2,4

1.中国航发北京航空材料研究院, 北京 100095;
2.中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心, 辽宁沈阳 110016;
3.中国科学技术大学材料科学与工程学院, 辽宁沈阳 110016;
4.中国科学院核用材料与安全评价重点实验室, 辽宁沈阳 110016

收稿日期:2022-05-13 修回日期:2022-08-17 出版日期:2022-10-25 发布日期:2022-12-15
作者简介:孙兵兵(1986—),男,高级工程师,硕士,主要研究方向为3D打印技术,E-mail:sunbingbing2005@163.com
基金资助:
国家重点研发计划(2016YFB1100704)

Effect of heat treatment on microstructure and mechanical properties of GH4169 alloy prepared by 3D printing

Sun Bingbing¹, Jiang Tao¹, Lei Yang¹, Chen Bingqing¹, Zeng Tianyi^2,3, Wang Wei^2,4

1. AECC Beijing Institute of Aeronautical Materials, Beijing 100095, China;
2. Shi-changxu Innovation Center for Advanced Materials, Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang Liaoning 110016, China;
3. School of Materials Science and Engineering, University of Science and Technology of China, Shenyang Liaoning 110016, China;
4. CAS Key Laboratory of Nuclear Materials and Safety Assessment, Chinese Academy of Sciences, Shenyang Liaoning 110016, China

Received:2022-05-13 Revised:2022-08-17 Online:2022-10-25 Published:2022-12-15

摘要/Abstract

摘要： 通过选区激光熔化(SLM)技术三维打印(3D priting)制备了GH4169合金板状试样,并对其进行了热处理。采用三维原子探针技术(3DAP)以及附带原位拉伸功能的扫描电镜(SEM)对热处理前后试样的显微组织及力学性能进行了检测。结果表明,打印态GH4169合金中熔池和晶粒内部均为凝固枝晶组织,合金元素分布均匀。经过热处理后,基体中形成了大量细小γ″相和γ′相;拉伸试验结果显示,3D打印GH4169合金热处理后具有更优的力学性能,这归因于枝晶组织的消失、有害δ相的减少以及大量纳米级γ″相和γ′相在基体中的析出。

关键词: GH4169合金, 3D打印, 热处理, 力学性能, 显微组织

Abstract: The plate-like GH4169 alloy was prepared by 3D printing using selective laser melting (SLM), and was heat treated. The microstructure and mechanical properties of the alloy before and after heat treatment were studied by three-dimensional atom probe (3DAP) and scanning electron microscopy (SEM) with in-situ tensile techniques. The results show that both the molten pool and the grain inside of the as-printed GH4169 alloy are solidification dendrites, with a homogeneous distribution of alloying elements.After heat treatment,there are a large number of fine γ″ and γ′ precipitates formed in the matrix. The tensile test results show that after heat treatment, the 3D printed GH4169 alloy has better mechanical properties, which is attributed to the disappearance of dendrite structure and harmful δ phase reduction and a large number of nanosized γ″ and γ′ precipitates in matrix.

Key words: GH4169 alloy, 3D printing, heat treatment, mechanical properties, microstructure

中图分类号:

TG161

孙兵兵, 姜涛, 雷杨, 陈冰清, 曾天翼, 王威. 热处理对3D打印制备GH4169合金组织与性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(10): 10-14.

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热处理对3D打印制备GH4169合金组织与性能的影响

Effect of heat treatment on microstructure and mechanical properties of GH4169 alloy prepared by 3D printing

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