机械工程学报

作者：邓国威, 谭超林, 王迪, 杨永强

单位：华南理工大学机械与汽车工程学院 广州 510640

关键词：激光选区熔化,马氏体时效钢,金属基复合材料,裂纹抑制,微观组织；

基金：广东省重点研发计划（2018B090905001）、广东省基础与应用基础研究（2019A1515110542）、广州市青年人才托举工程项目（X20200301015）、国家自然科学基金（52005189，51801034）和中国博士后基金（2020M672617）资助项目。

随着航空航天和交通运输等领域对材料性能的要求日益严格，高体积分数陶瓷增强金属复合材料成为一种发展需求。基于激光增材制造原位成型多组分材料的优势，采用选区激光熔化（SLM）制备了15% SiC （体积分数）陶瓷增强马氏体时效钢（MS）复合材料（MMC）。着重针对SiC与金属基体之间的相容性和开裂问题，从多个方面研究了SLM成型过程中的裂纹缺陷抑制措施，包括激光重熔、预热基板、设计支撑与成型方向；提高基体预热温度能够显著减少裂纹数量。同时，研究了SiC陶瓷对微观组织、相结构与相转变和硬度的影响及其与开裂的联系。MMC微观组织为带状组织和粗化的树枝晶组织，还存在富Si元素区域。MS中主要为马氏体相，添加SiC促进了奥氏体转变，使得MMC中主要为奥氏体相，树枝晶间仍可发现少量马氏体相。树枝晶主要为大角度晶界，表明MMC中形成了大量的位错。此外，加入高体积分数SiC后，基体材料的硬度得到明显提升。

来源：2021年第17期

《机械工程学报》期刊编辑部

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