热处理工艺对3D打印20Cr13Mo模具钢组织与性能的影响

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【作 者】潘诗良 1; 刘庆冬 2; 王泽民 3,4; 许媛媛 4
【刊 名】金属热处理
【出版日期】2026
【期 号】第 1 期
【作者简介】潘诗良 (1978—), 男，高级技师，学士，主要从事机械核心零部件设计与材料改性处理工作，E-mail: shpt@xctgroup.com。
【影响因子】1.7166 (2024)
【基金项目】鑫昌泰集团技术发展创新基金 (CXJJ-2024007)
【作者单位】上海朋泰机械科技有限公司；上海交通大学材料科学与工程学院；上海应用技术大学材料科学与工程学院；南通高熵新材料科技有限公司
【关键词】选择性激光熔化；20Cr13Mo 模具钢；淬火；深冷处理；回火；组织；力学性能
【参考文献格式】潘诗良 1, 刘庆冬 2, 王泽民 3,4, 许媛媛 4. 热处理工艺对 3D 打印 20Cr13Mo 模具钢组织与性能的影响 [J]. 金属热处理，2026,(第 1 期).
【摘 要】利用选择性激光熔化 (SLM) 技术，即 3D 打印技术，制备了 20Cr13Mo 模具钢，并对其进行不同工艺的热处理。利用扫描电镜、硬度测试和冲击测试对其组织与性能进行表征。结果表明，打印态 20Cr13Mo 模具钢组织主要为针片状高碳马氏体和残留奥氏体，回火后马氏体组织相对较粗，奥氏体组织比例增大。淬火和深冷处理结合后，钢的组织为板条马氏体。打印态 20Cr13Mo 模具钢硬度以及冲击吸收能量均较低，增加回火后其硬度略微降低，但冲击吸收能量大幅提升。淬火处理后，钢的硬度大幅提升，但冲击吸收能量最低。相对打印态，淬火后增加深冷处理，不仅能提高硬度，还可提升冲击吸收能量。经 1030℃淬火 +-196℃深冷 + 250℃回火后，20Cr13Mo 模具钢具有最佳的综合力学性能。