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热处理对激光增材制造Hastelloy C22工件残余应力和耐磨性的影响

激光增材制造； 残余应力； 热处理; 磨损机理

激光增材制造是一种快速成形的制造技术，其广泛应用于航空航天、石油化工、生物医学等领域。但在增材制造过程中，由于局部热输入引起的材料内部温度分布的差异性，使材料发生不均匀变形并产生残余应力，严重影响部件的应用安全。本研究利用激光增材制造技术制备了Hastelloy C22工件，并在600℃、750℃和900℃对其进行热处理，以探究热处理对Hastelloy C22残余应力和耐磨性的影响。研究表明，热处理能够部分消除试样的残余应力，其中600℃、750℃和900℃的热处理分别使Hastelloy C22工件表面的残余应力依次消除14%、49%和63%。此外，随着热处理温度的升高，工件的微观组织结构由柱状和包状结构发展为大量白色粒状析出结构，进而显着提升了其显微硬度和耐磨性，其中600℃、750℃和900℃的热处理分别使Hastelloy C22工件表面的显微硬度和磨损速率依次提升5.1%、19.5%、33.6%和39.9%、92.3%、95.9%。因此，适宜的热处理工艺一方面可以改善Hastelloy C22工件的残余应力，另一方面可以调控其微观组织结构，对提升激光增材制造Hastelloy C22工件的硬度和耐磨性具有重要意义。