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18Ni300马氏体时效钢是低碳高合金钢,广泛用于精密模具、航空航天等行业,常处于高速、大载荷等工作环境,需具有较高的强度和良好的磨损性能。激光选区熔化技术(Selective Laser Melting,SLM)制备18Ni300马氏体时效钢,能满足复杂零件的成形要求。本文在研究18Ni300粉末特性的基础上,优化SLM工艺参数,得到高相对密度成形试样,并采用不同热处理对其微观组织和性能进行调控。18Ni300马氏体时效钢粉末比表面积为0.3687 m2/g;粉末颗粒形状较规则,大多数呈球形,粒度呈正态分布,平均粒径为33.5μm;粉末的物相主要为马氏体和少量残余奥氏体;粉末内部主要为胞状晶与柱状晶组织。结果表明,18Ni300马氏体时效钢粉末基本特性优良,符合SLM工艺指标。为了得到高相对密度的SLM-18Ni300马氏体时效钢,本文采用不同的激光功率P和扫描速度V对SLM成形进行优化,获得优化工艺参数:激光功率P=350 W,扫描速度V=1.3 m/s,此时,试样相对密度可达99.01%。本文对SLM-18Ni300马氏体时效钢分别进行时效处理和固溶+时效处理,探究热处理对试样组织和性能的影响。结果表明:(1)SLM试样激光熔池痕迹清晰,组织为马氏体和少量的残余奥氏体;时效试样激光熔池痕迹变浅,组织主要为板条马氏体和少量残余奥氏体;固溶+时效处理试样激光熔池完全消失,得到均匀致密的板条马氏体。时效试样和固溶+时效试样均弥散分布第二相粒子。(2)时效处理和固溶+时效处理将SLM-18Ni300马氏体时效钢硬度从376 HV1分别提高至651 HV1和643 HV1,抗拉强度由1161 MPa分别提高至1923 MPa和1872 MPa,断后伸长率由11.8%分别降低至3.1%和4.0%。SLM试样断裂机制主要为韧性断裂,时效试样和固溶+时效试样断裂机制主要为脆性断裂。(3)由端面滑动磨损试验可知,时效试样和固溶+时效试样的磨损性能优于SLM试样。载荷为50 N时,SLM试样磨损机制主要为粘着磨损和轻微氧化磨损;载荷为100 N时,SLM试样磨损机制主要为粘着磨损和氧化磨损。时效试样和固溶+时效试样磨损机制均主要为磨粒磨损和轻微粘着磨损,并伴有轻微氧化磨损。(4)在0.5 mol/L H2SO4溶液中,SLM试样耐蚀性优于热处理试样,固溶+时效试样耐蚀性优于时效试样;在3.5%NaCl溶液中,SLM试样耐蚀性优于热处理试样,时效试样耐蚀性优于固溶+时效试样。