Как термообработка повышает износостойкость 3D-печатных компонентов?
Как термообработка повышает износостойкость 3D-печатных компонентов?
Проблема износа в металлических деталях в состоянии после печати
Металлические детали, изготовленные методом 3D-печати с использованием SLM, DMLS или EBM, часто имеют грубую микроструктуру, остаточные напряжения и низкую поверхностную твердость — факторы, которые приводят к преждевременному износу при трении или контактной нагрузке. Эти проблемы ограничивают производительность шестерен, вставок для инструментов и высоконагруженных компонентов. Термообработка повышает износостойкость за счет увеличения поверхностной твердости, улучшения фазовой структуры и способствования измельчению зерна.
Ключевые механизмы, улучшающие износостойкость
1. Дисперсионное твердение
Старение при термообработке в сплавах, таких как Инструментальная сталь 1.2709, Инструментальная сталь H13 и SUS630/17-4 PH, приводит к образованию равномерно распределенных наноразмерных выделений, что значительно повышает твердость и снижает износ в условиях абразивного или скользящего трения.
1.2709 достигает 50–54 HRC после старения при 490°C в течение 6 часов
Сталь 17-4 PH достигает до 40 HRC при использовании старения H900 при 482°C
2. Стабилизация и упрочнение фаз
Растворная обработка и контролируемое старение в суперсплавах, таких как Inconel 718, приводят к выделению гамма-прайм/гамма-дабл-прайм фаз, что увеличивает как твердость, так и целостность поверхности при высоких температурах.
Обеспечивает стабильную износостойкость в аэрокосмических уплотнениях и деталях камер сгорания
3. Измельчение зеренной структуры
Отжиг и отпуск преобразуют столбчатую зеренную структуру, типичную для деталей в состоянии после печати, в равноосную. Мелкая, однородная зеренная структура улучшает способность детали противостоять поверхностным повреждениям.
Особенно эффективно для Инструментальной стали D2 и SUS316L
4. Снятие напряжений и стабильность поверхности
Удаление внутренних растягивающих напряжений с помощью термообработки предотвращает образование поверхностных трещин при циклических нагрузках. Это важно для инструментов, подверженных ударам, и несущих износостойких поверхностей.
Ti-6Al-4V и Ti-6Al-4V ELI выигрывают от отжига при 700–800°C для повышения стойкости к фреттинг-коррозии
Примеры применения
Вставки для пресс-форм из Инструментальной стали H13 для литья пластмасс под давлением
Скользящие механизмы и муфты из SUS630
Компоненты горячей секции турбины из Inconel 625
Медицинские режущие инструменты из Ti-6Al-4V ELI
Рекомендуемые услуги для износостойких характеристик
Для максимального повышения износостойкости функциональных компонентов Neway 3DP предоставляет:
Термообработку Для старения, упрочнения и снятия напряжений, адаптированных к сплаву и применению
PVD-покрытие Для повышения поверхностной твердости без изменения размеров
ЧПУ-обработку Для финишной обработки поверхности и обеспечения размерной точности после термообработки
