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本文導讀目錄：

1、綜述：鋼鐵材料增材制造過程中的研究，

2、銅仁市20NC6類似國內材料TUR，

3、鋁廠鋁灰

綜述：鋼鐵材料增材制造過程中的研究，

　　據悉，本節為鋼鐵材料激光增材制造過程中的研究進展與挑戰的第六部分其他類型鋼的進展與挑戰。

　　高強度低合金鋼（High-strengthlow-alloy(HSLA)steels）。

　　高強度低合金鋼（HSLA）采用AM技術進行制造并成功的應用到不同的工業領域中，如工具行業和國防。

　　他們的性質據報道，主要受激光能量密度和激光焦距的影響。

　　例如，Jelis等人在采用AM技術進行國防用途的HSLA鋼的制造時，由于熔池的快速冷卻造成了理想的細小的馬氏體結構的形成。

　　當激光功率密度降低的時候，氣孔增加，氣孔的形貌也開始變得不規則，反過來增加了裂紋的傾向性。

　　部件中脆性的馬氏體結構也許會對部件的裂紋產生貢獻，當部件在低的激光能量密度下進行制造的時候會具有相對較高的脆性。

　　另外一個例子是Rodrigues等人報道的采用WAAM的AM技術成功的制備出HSLA鋼，本綜述中不給予討論。

　　含碳工具鋼（Carbonbearingtoolsteels）。

　　工具鋼是一類含碳量較高的合金工具鋼，含有碳化物形成元素，如Cr,V,Mo和W等，該類合金主要應用在工具行業，如鉆頭，沖頭，滾頭和摸具等。

　　這類合金一般來說硬度高，耐磨損和耐高溫軟化。

　　該類合金在使用的時候一般經歷熱處理，從而實現在硬的基體上具有彌散分布的同時具有顆粒粗大和細小的碳化物相，這些碳化物提供高的耐磨性和紅硬性。

　　通常來說，AM工藝制造這類鋼時是存在一定的挑戰的。

　　首先，這類鋼的強度高和韌性較低，使得在冷卻的時候易于產生裂紋。

　　此外，這類鋼在熔池表面的碳會形成分離，減少了潤濕性。

　　在加上在AM制造過程中的熱溫度梯度的原因造成了熱應力，導致裂紋的產生。

　　盡管面臨這些挑戰，在文獻中仍然報道了采用AM技術成功的制備了這類合金。

　　在AM制造的過程中，由于冷卻速率大，這類合金凝固成過飽和的含碳馬氏體和殘余奧氏體。

　　每一凝固層，然而，受到臨近層的熔化和再加熱的影響。

　　在搭接的時候，凝固層會被相鄰的掃描道多次進行再加熱。

　　如果一層是遠離熔池的，該區域也許會被加熱到一個高于奧氏體轉變的溫度，但沒有達到熔點的溫度。

　　這就意味著殘余奧氏體，馬氏體和碳化物的特征取決于AM制造過程中每一部件的加熱/冷卻的循環。

　　大多數的關于AM技術制造含碳工具鋼的研究集中在H13鋼的研究上，該類合金是最為常見的一類熱作工具鋼。

　　這類含Cr鋼所具有的成分為：0.40C,0.40Mn,1.00Si,5.25Cr,1.35Mo,1.00V(wt%)。

　　在變形態可以提供優異的紅硬性和熱疲勞性能。

　　AM技術制造的H13鋼主要包括胞狀和枝晶狀的殘余奧氏體，該殘余奧氏體在枝晶區域中觀察到，見下圖所示。

　　富碳的結果是導致在室溫下殘余奧氏體的穩定化。

　　胞的尺寸取決于冷卻速率，在DED工藝中觀察到比SLM中更大的胞狀晶。

　　▲圖1.aSLM制造的H13鋼的金相照片，顯示出在化學腐蝕后的周期性的層結構；b.SEM的高倍照片顯示出胞狀/枝晶的顯微結構；c,d.LM制造的H13鋼的EBSD的波段對比度和相位圖，顯示出奧氏體在胞狀晶邊界的析出。

　　SLM制造的H13鋼的硬度比變形態合金在淬火態的數值要高。

　　例如，Yan等人報道了原位回火馬氏體在SLM制造H13鋼的時候，SLM制造的產品具有較高的硬度，達到了57HRC，而傳統的H13鋼的硬度只有45HRC。

　　除了馬氏體顯微組織的細小和回火效應之外，SLM制造過程中的較高的殘余壓應力也對這一高硬度有貢獻作用。

　　SLM制造的H13鋼的YS和UTS，然而，在經歷熱處理之后，一般來說要比變形的H13鋼要低。

　　這主要歸因于合金中所固有的馬氏體的脆性所造成的，以及AM制造工藝中的缺陷和氣孔等原因。

　　同SLM制造H13鋼相類似，DED制造H13鋼得到馬氏體和殘余奧氏體結構。

　　H13鋼采用DED制造的時候，然而，經歷了一種稱之為內在熱處理的過程，這一過程在沉積的時候具有原位回火馬氏體的作用。

　　這就是為什么DED制造的H13鋼具有較高的強度和韌性的原因，其性能可以同淬火和回火的H13鋼相當。

　　對基材進行預熱是AM制造H13鋼取得成功的一個關鍵步驟。

　　AM制造的H13鋼的性能，反過來，高度的依賴于基材的預熱溫度。

　　預熱溫度高于馬氏體開始進行轉變的溫度（ＭＳ），即300°C，預期會將顯微組織改變成貝氏體的結構。

　　例如，在SLM制造H13鋼的過程中，對基板預熱至400°C可以獲得比變形H13鋼更高的UTS和硬度。

　　在預熱溫度低于MS的時候，但裂紋的抗生成能力會提高的現象也會被觀察到，盡管馬氏體相依然會形成。

　　▲圖2.在沉積態H13鋼時的冷卻狀態的示意圖，在不同位置的實際的冷卻曲線會由于在SLM過程中循環熱狀態的不同而在大范圍內進行變化。

　　其中H13鋼的Ms和Mf的溫度在圖中給予表示出來。

　　其他的工藝參數也會影響到AM制造H13鋼的顯微組織和性能。

　　例如，Lee等人的研究結果表明，在制造H13鋼的時候在制造方向存在外延生長，而柱狀晶則包括少量的殘余奧氏體，以及MC(富集V)和M2C(富集Mo)的碳化物，見下圖3。

　　掃描速度增加的時候造成的冷卻速率的增加，會增加孕育點的數量增加，導致柱狀晶的尺寸的減小。

　　在拉伸載荷作用下沒有觀察到馬氏體相變，而氣孔，氣孔尺寸和氣孔的類型是影響拉伸性能的主要參數。

　　在采用DED技術制造H13鋼和D2工具鋼的時候，顯微硬度隨著能量密度的增加而降低。

　　這部分是因為高能量輸入造成冷卻速率下降而造成的高的二次枝晶間距。

　　另外一個可能的機理是在高的激光能量密度輸入下，碳含量的降低，有足夠長的時間和足夠大的面積來供C和O來進行反應。

　　▲圖3.EBSDIPF,相(紅色:馬氏體，綠色:奧氏體)和晶粒取向擴展（grainorientationspread(GOS)）圖,bTEM,STEM和高分辨率TEM圖；c原子探針層析成像（atomprobetomography）構建的圖顯示出SLM制造H13鋼的富集V和Mo的碳化物。

銅仁市20NC6類似國內材料TUR，

　　鋼中加入適量的硫、鉛等元素可改善鋼的被切削性（見易切削鋼）。

　　合金鋼中的合金元素一般會使鋼的硬度增加，因而增高切削抗力，加劇磨損。

　　通過改變鋼的基體組織、夾雜物的種類、數量和形狀可以影響鋼的被切削性。

　　合金鋼中含鉻量若達到12%左右，在鋼的表面便形成致密的鉻的氧化物，使鋼在氧化性介質中的耐蝕性發生突變而大大提高。

　　304NG18nicrmo52CCYM-6GH625LF2NitNi4Cu4Nb/102Cr17Mo/10Cr11Co3W3NiMoVNbNB/12Cr10CoCr17Ni2/1Cr10Co6MoVNbN/1Cr10NiMoW2VNbN/1Cr11Co3W3NiMoVNbNB/1Cr11Mo1NiWVNbN/1Cr11Ni2W2MoV/1Cr12Ni2W1Mo1V/1Cr12Ni2W1Mo1V-5/1Cr12Ni3Mo2VN/1Cr12Ni3MoVN/1Cr12Ni3MoVN/1Cr17Mn9Ni4N/1Cr17Ni2/2Cr10NiMoVNb/2Cr11Mo1VNbN/2Cr11Mo1NiWVNbN/2Cr12MoV/2Cr12NNiCrMo16/40Ci2/4Cr10Si2Mo/51Cr8Si2/53Cr21Mn9Ni4N/90Cr18MoV/95Cr18/Cr16NiTNIE/T91/X40CrSiMo10-2/X5CrMoAl12/X4Cr1MoVG/12Cr2Ni4A/12CrNi3A/14CrMnSiNi2MoA/16Cr3NiWMoVNbE/16CrNi4MoA/17Cr2Ni2HZ/20Cr1Mo1V/20Cr1Mo1VNbTiB/20Cr1Mo1VTiB/20Cr2Ni4A/20Cr3MoWVA/20CrMnSiA/20CrMnTiH/20CrMnTiH2/20CrMnTiHS/20CrMnTiH3/20CrMo/20CrNiMo/24SiMnNi2CrMoA/25Cr2MoVA/25Cr2Ni4WA/25Cr3MoA/25MnV/27SiMn/30Cr3MoV/30Cr3SiNiMoNb/30Cr3SiNiMoWNb/30CrMnSi/30CrMnSiNi2Ai4CrMoA/34CrMo4/37CrNi3MoVA/37CrS4/40CrMnMo/40CrNiMoA/4145H/42CrMo/45Cr1MoV/45CrNiMoVA/45Mn17Al3/50CrMo4/50Mn/5Cr2NiMoVSi/35CrMnNi2MoVA/AISI41453mod/JS15CrMo/NS312/PCrNi1Mo/PCrNi3M1/3Cr2Mo/70Cr3NiMo/7CrSiMnMoV/8Cr5MoV/A8mod/Cr5Mo1V/CTCr12L/SKS93/3Cr2W8V/4Cr5MoSiV1/Cr12/Cr12MoV/DIN1.2379/H13/SKD11/M2/G102Cr18Mo/G20Cr2Ni4A/G60CrMnMo/00NSN06690/UNSN08028/UNSN08810/UNSN08825/UNSNGH13/CTS452/TA1/TA2/TC4可煉鋼鍛打訂做各種形狀。

鋁廠鋁灰

　　危險廢物處置危險廢物轉移危險廢棄物處置危險廢棄物處理危險廢物回收回收電池回收鋰電池回收鋰離子電池回收動力電池回收廢舊鋰電池回收鈷酸鋰回收鎳鈷錳酸鋰回收鎳鈷鋁酸鋰回收磷酸鐵鋰回收鈦酸鋰回收廢銅回收廢鎳回收廢鎢鋼回收廢鉬回收廢電線。

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