用于汽车应用的铝基低密度钢的原位定向能量沉积

　　作者：

　　Matěj Rott,李莹,玛蒂娜·库科利科娃,玛蒂娜·西波娃,帕维尔·萨尔维特,兹比舍克·诺维,格哈德·沃尔夫 & 扬·朱甘

　　摘要

　　本工作采用粉末基定向能沉积技术，将AISI S2工具钢和AlSi10Mg粉末混合，制备了一种低密度钢。对两种混合粉末的方法进行了比较，即在过程中连续混合和在过程之前混合粉末。通过光学显微镜、扫描电子显微镜、电子背散射衍射、X射线衍射和硬度测量等多种技术对P-DED样品进行了表征。我们的研究结果表明，当两种不同的粉末预混合时，添加8wt.%AlSi10Mg的钢成功地实现了，使S2钢的密度降低了约12%。优化粉末进给速率和AlSi10Mg粉末的比例有助于提高印刷性，消除材料分离，从而形成均匀的沉积部分。与原位混合情况相比，当前工艺窗口内的预混合工艺产生了由三个相组成的更均匀的微观结构：铁氧体、Fe3Al和Fe3AlC碳化物。然而，原位样品仅表现出铁氧体和Fe3Al两相。发现预混合样品的硬度比原位样品略高。