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저자정보
Hyo Moon Joo (Hyundai Motor Group) Woo Chul Kim (Yonsei University) Yong Joo Kim (Yonsei University) Yeong Chul Jo (Hyundai Motor Group) Mun Gu Kang (Hyundai Motor Group) Ji Yong Lee (Hyundai Motor Group) Min Soo Kim (Hyundai Motor Group) Gi Bum Kim (Hyundai Motor Group) Seong Jin Kim (Hyundai Motor Group) Do Hyang Kim (Yonsei University)
저널정보
대한금속·재료학회 Metals and Materials International Metals and Materials International Vol.29 No.4
발행연도
2023.4
수록면
983 - 993 (11page)
DOI
10.1007/s12540-022-01294-6

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The microstructure and mechanical properties of 20MnCr5 low alloy steel fabricated using Laser-based powder bed fusion(PBF-LB) have been investigated. 20MnCr5 steel, which has been traditionally fabricated through forging followed by heattreatment has been successfully produced using PBF-LB by optimizing process parameters in the present study. The microstructureconsisted of full martensite, exhibiting alternating tempered and non-tempered regions. The effect of laser poweron the microstructure and mechanical properties was analyzed. The results showed that the 20MnCr5 steel’s microstructure,namely its pore distribution, melt pool size, martensite block, and lath sizes, and the volume of the tempered region variedby laser power. Each of these characteristics was positively correlated with laser power. This result was due to the differencein cooling rate according to laser power. These microstructural characteristics affected the steel’s mechanical properties.The yield strength (σ-y) of 1,054–1,096 MPa, ultimate tensile strength (UTS) of 1,126–1,208 MPa and fracture elongation(ε-f) of 10.7%–17.4%. Laser power was positively correlated with both yield strength and ultimate tensile strength, andnegatively correlated with fracture elongation. This study showed that 20MnCr5 low alloy steel’s mechanical properties canbe effectively controlled when producing it using PBF-LB and the optimal process parameters.
#Laser powder bed fusion · Low alloy steel · Intrinsic heat treatment · Grain size · Block size

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