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选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术基于逐层叠加思想,在加工高性能零部件方面有着独特的优势,是目前快速成形中最具有发展前景的一项新型增材制造技术而被广泛应用与航空航天、生物医学等领域。18Ni-300马氏体时效钢具有超高强度和优良塑性而被广泛应用于航空航天等领域。本文将SLM技术与18Ni-300马氏体时效钢相结合,围绕18Ni-300SLM成形及热处理技术进行基础研究。一方面探究不同工艺参数对18Ni-300马氏体时效钢成形特性的影响规律,进而最优化工艺参数并成形出无明显缺陷试样,分析其微观组织;另一方面基于正交试验研究固溶温度和时效温度对制件组织和力学性能的影响规律,从而最优化热处理工艺。论文主要取得了以下结果:(1)在SLM成形18Ni-300马氏体时效钢的研究基础上,对SLM成形过程中可能出现的缺陷,如球化、孔隙、裂纹、残余应力等产生的机理和预防措施进行了分析和研究。结果表明,可以通过加热基板进行预热、优化工艺参数、进行热处理、采用高纯惰性气体保护、添加合金元素和压实粉末等措施来改善缺陷。(2)在不同线能量密度下成形18Ni-300试样,分析制件的表面形貌、致密度、粗糙度、硬度和显微组织。结果表明,不同线能量密度下制件的表面形貌、致密度、粗糙度和硬度存在较大的差异,由此最优工艺参数为激光功率170W,扫描速度1250mm/s,铺粉厚度30μm,扫描间距100μm,打印间距0.05mm,氧含量≤1.3%,进而在此最优工艺参数条件下制备出了无明显缺陷、内部组织均匀的制件;由金相分析发现,SLM成形18Ni-300制件沉积态组织由胞状树枝晶组成,存在大量板条马氏体和少量残余奥氏体。(3)基于正交试验法探究了固溶温度、固溶时间、时效温度和时效时间对SLM成形18Ni-300力学性能的显著性。结果表明,时效温度和时效时间对SLM成形18Ni-300制件的影响较为显著,基于位级因素图确定了最优热处理工艺为900℃/20min固溶(4次循环)+480℃/5h时效,该热处理条件下获取的制件最大抗拉强度为2109MPa,屈服强度为1374MPa。(4)利用单一变量法,研究了固溶温度和时效温度对SLM成形18Ni-300制件显微组织和力学性能的影响。结果表明,在860℃-1000℃固溶时,固溶温度与晶粒细化关系密切,但与制件的力学性能几乎无关,抗拉强度均为2000-2100MPa,断口形貌表现为韧窝断裂;时效温度对制件力学性能的影响表现出很大的差异,过高或过低的时效温度均表现出较差的力学性能和断口形貌存在准解理断裂,在480℃时效时,力学性能最优,断口为均匀分布的韧窝形貌。