本發(fā)明屬于材料加工技術領域，具體涉及一種選擇性激光熔覆制備的不銹鋼耐蝕性能檢測方法。
背景技術：
選擇性激光熔覆(slm)是一種使用高能量密度激光熔化合金粉末的增材制造技術，是當前金屬3d打印中的重要技術。在實際應用中已經成功使用該技術制備了304、316l、420、440等不同牌號的不銹鋼產品，機械性能與傳統(tǒng)制備方式相當或更好，在模具、醫(yī)療等領域具有廣闊的應用潛力。
然而，不銹鋼的耐蝕性能是評定其是否能應用于生產中的一個重要指標，而耐蝕性能主要取決于材料的表面形貌、相組成以及組織結構等的不均勻性。采用slm制備的不銹鋼材料與傳統(tǒng)方式制備的同成分不銹鋼材料具有較大的不同。首先，選擇性激光熔覆的加工過程是一個急速加熱和快速冷卻過程，升溫速率可達3000k/s，降溫速率可達1800k/s。這種工藝特點使得產品中存在有較明顯的熔覆道，組織成分和相組成具有較為明顯的不均勻性。其次，slm制備的不銹鋼材料產品存在孔隙，難以實現(xiàn)全致密，在表面容易形成肉眼難以分辨的小孔?？紫丁⑾嘟M成及組織成分是影響不銹鋼耐蝕性能的關鍵因素。因此，使用slm制備的不銹鋼產品耐蝕性能與傳統(tǒng)方式制備的不銹鋼不同，相關的不銹鋼耐蝕性能研究目前尚缺乏系統(tǒng)性研究，迫切需要新的評估工藝和方法。
目前針對不銹鋼產品的耐蝕性能評估方法主要有：鹽霧測試、硫酸銅測試、藍點法、沸水法、三氯化鐵等試驗。這些方法都屬于破壞性試驗，且需要一定數(shù)量的樣品進行檢測?？紤]到slm制備的產品通常尺寸較小，產品以定制化為主，生產量一般為有限數(shù)件甚至單件，因此直接使用傳統(tǒng)的評估方法對slm產品而言時間成本和經濟成本高，難以實現(xiàn)。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的在于提供一種在選擇性激光熔覆制備不銹鋼過程中同步進行耐蝕性能檢測的方法。無需破壞不銹鋼產品，不受實際產品的形狀和尺寸限制，能顯著節(jié)約時間和制造成本。
為達到上述目的，采用技術方案如下：
選擇性激光熔覆(slm)制備的不銹鋼耐蝕性能檢測方法，包括以下步驟：
slm不銹鋼產品的三維圖形設計完成之后，于z軸方向選擇若干個x-y平面，每個平面增加圓柱體試樣1組3個，每個試樣直徑為10mm，高度為5mm；
將制備好的slm不銹鋼產品與圓柱體試樣分離，標識z軸數(shù)值，對圓柱體試樣進行拋光并清洗；
每組的三個試樣分別進行以下性能測試：樣品1放入3-5wt％稀硫酸溶液中，恒溫加熱20-40分鐘，清洗、觀測，判斷其耐全面腐蝕性能；樣品2置于支架之上與之點接觸，倒入5wt％的三氯化鐵溶液中恒溫加熱1.5-2.5h，清洗、觀測，判斷其耐點蝕性能；樣品3表面纏繞聚四氟乙烯，放入6-8wt％的三氯化鐵溶液中恒溫加熱1.5-2.5h，清洗、觀測，判斷其耐縫隙腐蝕性能。
按上述方案，所選x-y平面平均分布于slm不銹鋼產品z軸方向。
按上述方案，于z軸方向選擇2-3個x-y平面增加圓柱體試樣。
按上述方案，僅在z軸為0的x-y平面增加圓柱體試樣。
按上述方案，恒溫加熱為35-45℃。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術有益效果如下：
本發(fā)明耐蝕檢測樣品與實際產品為同粉末原料和同工藝參數(shù)制備，檢測結果準確有效，檢測過程直觀。
無需破壞選擇性激光熔覆制備的不銹鋼產品，不受實際產品的形狀和尺寸限制，能顯著節(jié)約時間和制造成本。
具體實施方式
以下實施例進一步闡釋本發(fā)明的技術方案但不作為對本發(fā)明保護范圍的限制。
在slm不銹鋼產品的三維圖形設計完成之后，在z軸為0的x-y平面增加圓柱體試樣1組3個，試樣直徑為10mm，高度為5mm。若slm不銹鋼產品z軸尺寸較大，則根據產品設計圖，于z軸方向選擇2-3個x-y平面，每個平面增加1組耐蝕檢測樣品，尺寸同上。若slm不銹鋼產品z軸尺寸進一步增大，于z軸方向選擇若干個x-y平面，所選x-y平面平均分布于slm不銹鋼產品z軸方向，每個平面增加1組耐蝕檢測樣品，尺寸同上。
將制備好的產品與圓柱體分離，標識z軸數(shù)值，對圓柱體試樣進行拋光并清洗。
所得其中一種三個樣品分別進行以下性能測試：
將樣品1拋光并清洗好的圓柱體試樣放入150ml3-5wt％稀硫酸溶液中，使用水浴加熱至45℃，保溫30分鐘。取出試樣，使用30％的硝酸清洗腐蝕產物，然后使用超聲波清洗儀和去離子水進行清洗。若樣品表面仍保持一定的金屬光澤，則說明樣品具有較好的耐全面腐蝕性能。若樣品表面失去金屬光澤呈現(xiàn)灰黑色，則說明樣品發(fā)生了較為明顯的全面腐蝕。
將拋光并清洗好的圓柱體試樣放置于支架上，與支架點接觸，放入200ml5wt％的三氯化鐵溶液中，使用水浴加熱至35℃，保溫2小時。取出試樣用超聲波清洗儀和去離子水進行清洗。若樣品與支架點接觸部分無明顯大尺寸孔隙，則說明樣品具有較好的耐點蝕性能。若樣品與支架點接觸部分出現(xiàn)較大尺寸的孔隙，則說明樣品點蝕嚴重。使用支架的原因是使圓柱體試樣與支架上的支點接觸，接觸部分在腐蝕劑中會發(fā)生點腐蝕，通過點腐蝕的程度來評價試樣的耐點腐蝕性能。
將拋光并清洗好的圓柱體試樣使用聚四氟乙烯膠帶纏繞，放入150ml6-8wt％的三氯化鐵溶液中，使用水浴加熱至45℃，保溫2小時。取出試樣用超聲波清洗儀和去離子水進行清洗。若聚四氟乙烯膠帶邊緣部分損害嚴重，說明表面樣品表面結構均勻性差，容易形成縫隙腐蝕。若沒有，則說明樣品耐縫隙腐蝕性能較好。
若slm不銹鋼產品z軸尺寸較大而制備多組樣品，則以每一z軸高度為一組，分別進行上述檢測步驟。