顶刊《Addit Manuf》:增材制造具有分层相的体素化异质结构钢!_百度...

发布网友发布时间：2024-10-15 19:20

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热心网友时间：2024-10-15 19:22

在顶刊《Addit Manuf》上，研究人员发表了一项关于增材制造领域的重要发现。利用直接能量沉积技术（LDED），新加坡制造技术研究院的Chaolin Tan等人成功制备出一种具有体素化异质结构的C300MS/316 L钢。这种新型合金通过融合了C300马氏体时效钢（高强度）和316L奥氏体不锈钢（高塑性）两者的特性，展现出优异的综合性能。

论文深入探讨了合金的组织构成，C300MS区域主要为BCC结构（富Ni马氏体），316L区域则是FCC结构（奥氏体），且存在高位错密度和残余奥氏体。通过实验测试，发现C300MS部分的压缩强度显著高于316L，而整体表现出C300MS和316L之间良好的力学性能平衡。在微观尺度上，两种材料的微柱在压缩后形成滑移带，显示了良好的塑性。

体素化异质结构的C300MS/316L钢表现出469MPa的屈服强度、660MPa的抗拉强度和34.9%的延伸率，其断裂模式显示了两相材料间的良好结合强度。此外，316L区域的大量变形孪晶形成和FCC→BCC的变形诱导相变，显著增强了合金的加工硬化效果。

研究者揭示了合金的变形机理，异质结构导致的应变梯度和背应力的形成起到了强化作用。LDED技术在结构设计方面的灵活性使得这种新型合金的制备成为可能，为其他类型异质结构材料的开发提供了新思路。

这一成果体现了增材制造技术在材料设计和性能优化中的潜力，为高强度与高塑性材料的集成提供了新的途径。