金属学报

作者：孙勇飞, 向超, 张涛, 吴文伟, 邹志航, 刘金鹏, 孙桂芳, 蒲吉斌, 韩恩厚

单位：1 广州大学 物理与材料科学学院 广州 510006；2 广东腐蚀科学与技术创新研究院 广州 510530；3 东南大学 机械工程学院 南京 211189；4 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 海洋关键材料全国重点实验室 宁波 315201；5 华南理工大学 材料科学与工程学院 广州 510641

关键词：选区激光熔化,GH4169,热处理,微观组织,力学性能,

基金：广东腐蚀科学与技术创新研究院青年创新基金项目(E1551601);海洋关键材料全国重点实验室开放课题项目(2024Z02)

GH4169材料广泛应用于航空航天、核电和石油化工等领域，传统加工方式难以满足复杂结构零件的高性能及快速制造需求，选区激光熔化(SLM)提供了一种新的制造方法。SLM成型过程中的高温度梯度和高冷却速率与传统制造方法显著不同，有必要对热处理后SLM成型GH4169高温合金的微观组织演变和力学性能进行研究。本工作采用SLM技术制备GH4169高温合金，分析讨论了打印态以及直接时效和固溶时效热处理后GH4169高温合金的微观组织和力学性能，通过不同热处理状态合金的相结构分析，建立显微组织与力学性能的构效关系。结果表明，打印态合金组织主要以γ基体和Laves相为主；直接时效后基体内部有γ′/γ″相析出；固溶时效后Laves相发生溶解，有大量尺寸小于1 μm的δ相析出，并均匀分布在晶内和晶界，基体内部γ′/γ″相分布更加均匀。SLM成型GH4169高温合金的显微硬度为311 HV，室温抗拉强度为961 MPa，屈服强度为649 MPa。热处理后，合金的硬度和强度均显著提升，其中固溶时效态合金的显微硬度为518 HV，室温抗拉强度为1393 MPa，屈服强度为1233 MPa，高于对应的锻件材料。550、650和750 ℃高温拉伸性能结果表明，热处理态样品在650 ℃的高温强度满足相应锻件标准。由于SLM成型过程中的温度梯度大、冷却速率高，制备的GH4169试样具有精细的胞状和柱状枝晶结构，晶粒尺寸小，位错密度高，热处理后有γ′/γ″强化相析出，由细晶强化、位错强化和沉淀强化作用机制共同提高了GH4169高温合金的力学性能。

来源：2025年第12期

《金属学报》期刊编辑部

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