Heat treatment of bimetals produced by selective laser melting of MS1 maraging steel on conventionally produced 42SiCr martensitic steel

Abstract

Jedním přístupem k výrobě hybridních bimetalových dílů je aditivní výroba nového materiálu na konvenčně vyráběný základní materiál. Tato technika může rozšířit potenciální aplikační sféru aditivní výroby a nabídnout nová konstrukční řešení hybridních dílů. V této práci byla použita metoda laserového tavení prášku k nanášení vysokopevnostní oceli MS1 na konvenčně vyráběný (litý a za tepla válcovaný) základní materiál z martenzitické oceli 42SiCr. Navzdory výrazně odlišnému chemickému složení a chování těchto materiálů při vytvrzování jsou jejich meze kluzu a meze pevnosti v tahu po zpracování kalením a popuštěním velmi podobné. Pro optimalizaci mechanických vlastností výsledného hybridního dílu byla provedena různá tepelná zpracování. Nejvyšší meze kluzu 1400 MPa a pevnosti v tahu 1483 MPa bylo dosaženo následným tepelným zpracováním, které sestávalo z žíhání při 900 °C po dobu 25 minut s následným ochlazením vodou a následné velmi krátkém ohřevu na 490 °C. Bez ohledu na parametry tepelného zpracování došlo při tahových zkouškách k porušení všech hybridních dílů výhradně v základním materiálu a nikoliv ve spoji, nebo v přilehlé tepelně ovlivněné zóně. Oblasti rozhraní a mikrostruktury obou materiálů byly podrobně zdokumentovány ve stavu po tisku a také po tepelném zpracování.