等离子弧增材304L/In625功能梯度材料

成分梯度无裂纹

通过双线等离子弧工艺实现304L不锈钢与Inconel625的成分渐变，避免界面突变导致的组织和硬度突变，为线弧增材制造功能梯度材料提供了裂纹控制准则。

Xin, Dongqun · Xiucong, Yao · Zhang, Jian · 陈希章

Journal of Materials Research and Technology 2023

参数信息

显微硬度最低值出现区域

21 %In625

裂纹出现区域

25 %In625

技术优势

界面不再突变

增加梯度层后，微观组织形态从304L到In625呈现平滑过渡，相邻层间呈典型外延生长。

裂纹成因明确

裂纹出现在25%In625区域，归因于晶界分布的MC碳化物和A凝固模式。

硬度低谷有解

21%In625区域硬度下降的主因是缺乏δ-铁素体和二次相含量低。

应用场景

• 增材制造梯度构件：直接增材制造成分连续变化的构件，替代传统焊接或整体铸造。
• 异种金属连接：用梯度过渡连接304L不锈钢与Inconel625，避免突变界面开裂。
• 高温结构材料：制备兼顾耐高温性能与成本的功能梯度部件，用于高温结构。