模具钢增材制造及其性能的研究进展

张亮亮１，周阳１，刘世锋１，杨鑫２，王岩１ （１．西安建筑科技大学冶金工程学院；２．西安理工大学材料科学与工程学院）

摘要：随形冷却模具一般具有复杂的异形流道，能够大大提高冷却效率和产品的表面质量，但是其加工难度非常大。增材制造是一种通过逐层累加实现构件成形的技术，其优势是能实现材料的内部复杂结构。粉末的制备是增材制造的基础也是关键步骤，粉末质量的高低一定程度上决定了增材件的好坏，常见的模具钢粉末制备方法有气雾化法和等离子旋转电极雾化法。增材制造时材料将会经历快速熔化和快速凝固的过程，同时还要经受层间热循环的作用，其组织和微观结构严重偏离平衡凝固时的组织和结构。模具钢增材体的抗拉强度和屈服强度一般高于铸造态母材、低于轧制态或固溶时效态母材，其塑性一般难以达到使用要求。从粉末制备和典型模具钢增材工艺、组织和性能进行综述，以期给增材制造模具钢的深入研究提供借鉴。

关键词：随形冷却；增材制造；等离子旋转电极雾化；气雾化；模具钢；H13钢；18Ni300钢