3D打印技術,尤其是激光粉末床熔合(LPBF)工藝,為復雜不銹鋼零件的生產提供了高效且設計靈活的新途徑。然而,該工藝可能在鋼材微觀結構中引入缺陷,影響其性能。阿貢國家實驗室的研究人員利用LPBF技術打印了316H和709合金樣品,并詳細比較了它們與鍛造鋼材的差異。研究發現,3D打印鋼材中的納米氧化物等缺陷對其熱處理性能有顯著影響,導致打印鋼材與鍛造鋼材在熱處理反應上存在差異。
阿貢國家實驗室材料科學家斯里尼瓦斯·阿迪亞·曼特里表示:“我們的研究結果將為增材制造鋼材的定制熱處理技術的發展提供參考。”研究還顯示,通過適當的熱處理,可以修復和強化3D打印鋼材,提升其力學性能,如拉伸強度和抗蠕變性。這對于核工業而言至關重要,因為材料需要在極端條件下保持穩定。另一位材料科學家張軒強調:“APS提供的高光子通量使我們能夠實時跟蹤位錯恢復過程中微觀結構的演變。”