17-4PH不锈钢材料的金属熔丝成形及其制品力学性能研究

姜世杰, 许子沼, 李曙光, 王菲, 黄绪震

中国机械工程 ›› 2025, Vol. 36 ›› Issue (03) : 593-603.

17-4PH不锈钢材料的金属熔丝成形及其制品力学性能研究

  • 姜世杰, 许子沼, 李曙光, 王菲, 黄绪震
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摘要

开发了三种17-4PH不锈钢/聚合物复合丝材,分别为聚乳酸(PLA)单组分、PLA/苯乙烯(SEBS)两组分以及PLA/高密度聚乙烯(HDPE)/乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)三组分黏合剂丝材。利用普通的桌面级熔丝成形设备成形生坯样件,并使用箱式烧结炉研究了一步式热脱脂/烧结的可行性,探究三种黏合剂系统复合丝材的可成形性。以Ultrafuse 17-4PH复合丝材为原材料,通过生坯成形—脱脂—烧结工艺过程制备了金属熔丝成形烧结样件,并完成了密度、收缩率及静态力学性能等方面的研究。结果表明,一步式热脱脂/烧结工艺易使样件出现氧化、不收缩等缺陷问题,而采用两步式脱脂(即催化脱脂和热脱脂)再进行烧结的样件,成形效果良好。Ultrafuse 17-4PH烧结件的平均密度为7.2 g/cm3,X、Y、Z方向的收缩率分别为15%、18%、20%,最大拉伸强度可达600 MPa,最大弯曲强度约1200 MPa,硬度约为232 HV。

关键词

金属熔丝成形(MFFF) / 增材制造 / 生坯成形 / 脱脂 / 烧结 / 力学性能

中图分类号

TG142.71

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姜世杰, 许子沼, 李曙光, 王菲, 黄绪震. 17-4PH不锈钢材料的金属熔丝成形及其制品力学性能研究. 中国机械工程. 2025, 36(03): 593-603

基金

国家自然科学基金(51705068); 中央高校基本科研业务费专项资金(N2303019)

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