Comparison of microstructure and mechanical properties of additively manufactured and conventional maraging steel

Abstract

Maraging ocel je slitina železa a niklu, která dosahuje velmi dobrých vlastností, jako jsou vysoká houževnatost, tvrdost, dobrá svařitelnost, vysoká pevnost a rozměrová stabilita během tepelného zpracování. V této práci, byla maraging ocel 18Ni300 vyrobena laserovém spékáním kovu. Jedná se o metodu aditivní technologie (AM), která vyrábí prototypy a funkční části. 3D CAD data se během tohoto procesu používají k vytvoření digitálního modelu součásti a vysoká intenzita laserového paprsku vytváří jemné kovové částice tavením vrstvu po vrstvě. Aditivně vyrobené vzorky byly tepelně zpracovány rozpouštěcím žíháním nebo precipitačním vytvrzením. Pro srovnání bylo stejné tepelné zpracování aplikováno také na vzorcích konvenční maraging oceli 18Ni300. Výsledné mikrostruktury byly analyzovány světelnou a řádkovací elektronovou mikroskopií a mechanické vlastnosti byly získány měřením tvrdosti a tahovou zkouškou. U aditivně vyrobených vzorků byla pozorována buněčná mikrostruktura s homogenním chemickým složením, zatímco konvenční ocel sestávala z martenzitické mikrostruktury. Výsledné mechanické vlastnosti byly velmi podobné u obou typů ocelí stejného tepelného zpracování. Hodnoty pevnosti byly 839-900 MPa pro vzorky tepelně zpracované rozpouštěcím žíháním, vzorky po precipitačním vytvrzení měly hodnoty 1577-1711 MPa.