机械工程材料

作者：赵璇, 王磊, 万占东, 林健, 符寒光

关键词：电弧增材制造, H13钢, 快速冷却, 显微组织, 力学性能

采用冷金属过渡电弧增材制造技术沉积H13钢块体（5层15道），在沉积过程中分别辅以基板循水冷却（0 ℃和25 ℃水冷）和液氩随动喷射冷却（液氩冷却），研究了快冷对H13钢组织和性能的影响。结果表明：在未增加辅助冷却工艺的自然冷却方式下，沉积的H13钢晶粒粗大，马氏体-奥氏体（M-A）岛含量较多；水冷和液氩冷却时，冷速增大，晶粒细化，M-A岛数量减少，主体区与搭接区的M-A岛含量差值减小。在液氩冷却方式下H13钢的硬度最高，0 ℃水冷方式下次之，自然冷却方式下最低；随着冷却速率提高（从自然冷却转变为25 ℃水冷再到0 ℃水冷），H13钢的抗拉强度和断后伸长率均升高，主体区与搭接区的抗拉强度差值减小。H13钢块体搭接区组织均比主体区更粗大，M-A岛数量更多，硬度和抗拉强度更低，断后伸长率略大；冷却速率增大会降低不同区域组织和性能的差异。

来源：2025年第11期

《机械工程材料》期刊编辑部

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