
近期,省部共建有色金屬先進加工與再利用國家重點實驗室石玗教授團隊在激光增材制造方面取得重要進展,并以題為《Intergranular corrosion characteristics of high-efficiency wire laser additive manufactured Inconel 625 alloys》發表在國際腐蝕科學領域TOP期刊Corrosion Science(影響因?7.205)上。該研究工作由國家重點實驗室與浙江巴頓焊接技術研究院合作完成,第一作者為博士研究生張文著,指導老師為許有偉講師和石玗教授。
激光增材制造技術在制備復雜關鍵構件方面具有獨特的優勢,但較低的沉積效率和較高的成本限制了其在大型零部件制造中的應用。為此,國家重點實驗室石玗教授課題組開發了一種超高速激光熔絲增材方法,沉積率可達2-3Kg/小時且可以實現大型增材件的無缺陷控制。在此基礎上,本文對高速激光增材制造Inconel 625高溫合金的晶間腐蝕行為進行了系統研究。研究表明:高速激光增材制備的材料中,有利于提高耐蝕性的小角度晶界占比在80%以上;增材件具有明顯的柱狀枝晶組織,快熱快冷的激光增材過程導致枝晶間出現明顯的亞晶粒偏析,大尺寸原子元素如Mo、Nb在枝晶間的大量偏析產生較大的晶格畸變能,進而導致該區域電勢下降,與枝晶核形成大量腐蝕微電偶,使得枝晶核表現出良好的耐蝕性,而層疊分布的枝晶核有效阻礙了腐蝕進一步滲透,從而提高了相應方向上的耐蝕性。該研究為提高激光增材沉積效率提供了新工藝,并且,提出了通過成分設計和熱過程調控來控制增材過程中的亞晶粒偏析,從而制備具有良好耐蝕性的鎳基高溫合金的新思路。該項工作也得到了國家自然科學基金、甘肅省國際合作重點研發計劃和甘肅省基礎研究創新團隊計劃的支持。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.corsci.2022.110422(撰稿:周宏偉,審核:石玗)