In situ tailoring microstructure in additively manufactured Ti-6Al-4V for superior mechanical performance
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2017
... 增材制造(additive manufacturing，AM)是基于“离散-堆积”思维对三维数字模型文件分层并通过材料的逐层累加实现三维实体制造的成形技术.选区激光熔化(selective laser melting，SLM)是金属增材制造的主要手段之一.选区激光熔化技术以高功率、细光斑的激光束为热源且具备“点-线-面-体”本征成形特性，因此选区激光熔化技术具有精细成形复杂结构金属部件的优点.目前仅有部分金属能够采用选区激光熔化技术制备，主要为钛合金[1 ,2 ] 、铝合金[3 ] 、镍基合金[4 ,5 ] 、钴基合金[6 ] 、钨合金[7 ,8 ] 和铁基合金[9 ,10 ] .其中，单相奥氏体316L不锈钢具有优异的可焊接性和塑性，是最适宜采用选区激光熔化成形的材料体系之一.AISI 316L不锈钢为美国牌号，国内对应牌号为022Cr17Ni12Mo2.向铁素体不锈钢中加入适量Ni元素(Ni元素为奥氏体稳定元素)，可以得到室温和高温条件下均为fcc结构的奥氏体不锈钢.316L不锈钢中Cr元素含量为16%~18% (质量分数)，可在表面形成富Cr的致密氧化膜，使基体钝化而具有耐腐蚀和抗氧化性能.因此，316L不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能，在石油管道、核电站、海洋设备等领域中被广泛应用[11 ,12 ] .目前关于选区激光熔化成形316L不锈钢的研究已有不少报道，大多数研究聚焦于工艺参数、热处理制度对于微观凝固组织及力学性能的影响[13 ,14 ,15 ,16 ,17 ] .Salman等[18 ] 探究了热处理对选区激光熔化316L不锈钢微观组织和拉伸性能的影响，以及选区激光成形典型凝固组织的热稳定性对高温服役环境下力学性能的影响，认为纳米尺度胞状结构对激光选区熔化成形材料强度有重要贡献.Niendorf等[19 ] 通过高功率(400和1000 W)激光成形设备制备了具有增材方向上<001>强织构的316L不锈钢，结果表明，激光能量影响熔体中最大热流方向并对晶粒尺寸产生影响，且不同激光功率成形的316L不锈钢弹性模量变化明显.Liu等[20 ] 研究表明，凝固速率和温度梯度对选区激光熔化316L不锈钢中胞状结构的形貌和尺寸有显著影响，通过控制激光扫描速率能够得到不同尺寸胞状结构，同时可以有针对性地实现对选区激光熔化316L不锈钢的力学性能设计.以上研究结果表明：通过调整工艺参数可以实现微观组织(晶粒形貌、择优取向、胞状结构等)的调控，进而获得不同的拉伸性能.现有研究均关注微观组织的调控及其对力学性能的影响，而对拉伸断裂过程中微观组织演化规律和断裂机理缺乏必要的关注.与此同时，探究选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能以及拉伸断裂机制对于其微观组织的调控具有重要的指导意义.因此，本工作重点关注选区激光熔化制备316L不锈钢的拉伸性能，并对拉伸断裂后微观组织形貌进行表征和分析，探究其拉伸断裂机制，为选区激光熔化调控微观组织提供实验证据. ...
分层厚度对选区激光熔化成形Ti-5Al-2.5Sn合金组织与性能的影响规律
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2018
... 增材制造(additive manufacturing，AM)是基于“离散-堆积”思维对三维数字模型文件分层并通过材料的逐层累加实现三维实体制造的成形技术.选区激光熔化(selective laser melting，SLM)是金属增材制造的主要手段之一.选区激光熔化技术以高功率、细光斑的激光束为热源且具备“点-线-面-体”本征成形特性，因此选区激光熔化技术具有精细成形复杂结构金属部件的优点.目前仅有部分金属能够采用选区激光熔化技术制备，主要为钛合金[1 ,2 ] 、铝合金[3 ] 、镍基合金[4 ,5 ] 、钴基合金[6 ] 、钨合金[7 ,8 ] 和铁基合金[9 ,10 ] .其中，单相奥氏体316L不锈钢具有优异的可焊接性和塑性，是最适宜采用选区激光熔化成形的材料体系之一.AISI 316L不锈钢为美国牌号，国内对应牌号为022Cr17Ni12Mo2.向铁素体不锈钢中加入适量Ni元素(Ni元素为奥氏体稳定元素)，可以得到室温和高温条件下均为fcc结构的奥氏体不锈钢.316L不锈钢中Cr元素含量为16%~18% (质量分数)，可在表面形成富Cr的致密氧化膜，使基体钝化而具有耐腐蚀和抗氧化性能.因此，316L不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能，在石油管道、核电站、海洋设备等领域中被广泛应用[11 ,12 ] .目前关于选区激光熔化成形316L不锈钢的研究已有不少报道，大多数研究聚焦于工艺参数、热处理制度对于微观凝固组织及力学性能的影响[13 ,14 ,15 ,16 ,17 ] .Salman等[18 ] 探究了热处理对选区激光熔化316L不锈钢微观组织和拉伸性能的影响，以及选区激光成形典型凝固组织的热稳定性对高温服役环境下力学性能的影响，认为纳米尺度胞状结构对激光选区熔化成形材料强度有重要贡献.Niendorf等[19 ] 通过高功率(400和1000 W)激光成形设备制备了具有增材方向上<001>强织构的316L不锈钢，结果表明，激光能量影响熔体中最大热流方向并对晶粒尺寸产生影响，且不同激光功率成形的316L不锈钢弹性模量变化明显.Liu等[20 ] 研究表明，凝固速率和温度梯度对选区激光熔化316L不锈钢中胞状结构的形貌和尺寸有显著影响，通过控制激光扫描速率能够得到不同尺寸胞状结构，同时可以有针对性地实现对选区激光熔化316L不锈钢的力学性能设计.以上研究结果表明：通过调整工艺参数可以实现微观组织(晶粒形貌、择优取向、胞状结构等)的调控，进而获得不同的拉伸性能.现有研究均关注微观组织的调控及其对力学性能的影响，而对拉伸断裂过程中微观组织演化规律和断裂机理缺乏必要的关注.与此同时，探究选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能以及拉伸断裂机制对于其微观组织的调控具有重要的指导意义.因此，本工作重点关注选区激光熔化制备316L不锈钢的拉伸性能，并对拉伸断裂后微观组织形貌进行表征和分析，探究其拉伸断裂机制，为选区激光熔化调控微观组织提供实验证据. ...
分层厚度对选区激光熔化成形Ti-5Al-2.5Sn合金组织与性能的影响规律
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2018
... 增材制造(additive manufacturing，AM)是基于“离散-堆积”思维对三维数字模型文件分层并通过材料的逐层累加实现三维实体制造的成形技术.选区激光熔化(selective laser melting，SLM)是金属增材制造的主要手段之一.选区激光熔化技术以高功率、细光斑的激光束为热源且具备“点-线-面-体”本征成形特性，因此选区激光熔化技术具有精细成形复杂结构金属部件的优点.目前仅有部分金属能够采用选区激光熔化技术制备，主要为钛合金[1 ,2 ] 、铝合金[3 ] 、镍基合金[4 ,5 ] 、钴基合金[6 ] 、钨合金[7 ,8 ] 和铁基合金[9 ,10 ] .其中，单相奥氏体316L不锈钢具有优异的可焊接性和塑性，是最适宜采用选区激光熔化成形的材料体系之一.AISI 316L不锈钢为美国牌号，国内对应牌号为022Cr17Ni12Mo2.向铁素体不锈钢中加入适量Ni元素(Ni元素为奥氏体稳定元素)，可以得到室温和高温条件下均为fcc结构的奥氏体不锈钢.316L不锈钢中Cr元素含量为16%~18% (质量分数)，可在表面形成富Cr的致密氧化膜，使基体钝化而具有耐腐蚀和抗氧化性能.因此，316L不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能，在石油管道、核电站、海洋设备等领域中被广泛应用[11 ,12 ] .目前关于选区激光熔化成形316L不锈钢的研究已有不少报道，大多数研究聚焦于工艺参数、热处理制度对于微观凝固组织及力学性能的影响[13 ,14 ,15 ,16 ,17 ] .Salman等[18 ] 探究了热处理对选区激光熔化316L不锈钢微观组织和拉伸性能的影响，以及选区激光成形典型凝固组织的热稳定性对高温服役环境下力学性能的影响，认为纳米尺度胞状结构对激光选区熔化成形材料强度有重要贡献.Niendorf等[19 ] 通过高功率(400和1000 W)激光成形设备制备了具有增材方向上<001>强织构的316L不锈钢，结果表明，激光能量影响熔体中最大热流方向并对晶粒尺寸产生影响，且不同激光功率成形的316L不锈钢弹性模量变化明显.Liu等[20 ] 研究表明，凝固速率和温度梯度对选区激光熔化316L不锈钢中胞状结构的形貌和尺寸有显著影响，通过控制激光扫描速率能够得到不同尺寸胞状结构，同时可以有针对性地实现对选区激光熔化316L不锈钢的力学性能设计.以上研究结果表明：通过调整工艺参数可以实现微观组织(晶粒形貌、择优取向、胞状结构等)的调控，进而获得不同的拉伸性能.现有研究均关注微观组织的调控及其对力学性能的影响，而对拉伸断裂过程中微观组织演化规律和断裂机理缺乏必要的关注.与此同时，探究选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能以及拉伸断裂机制对于其微观组织的调控具有重要的指导意义.因此，本工作重点关注选区激光熔化制备316L不锈钢的拉伸性能，并对拉伸断裂后微观组织形貌进行表征和分析，探究其拉伸断裂机制，为选区激光熔化调控微观组织提供实验证据. ...
AlSi10Mg的激光选区熔化成形研究
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2017
... 增材制造(additive manufacturing，AM)是基于“离散-堆积”思维对三维数字模型文件分层并通过材料的逐层累加实现三维实体制造的成形技术.选区激光熔化(selective laser melting，SLM)是金属增材制造的主要手段之一.选区激光熔化技术以高功率、细光斑的激光束为热源且具备“点-线-面-体”本征成形特性，因此选区激光熔化技术具有精细成形复杂结构金属部件的优点.目前仅有部分金属能够采用选区激光熔化技术制备，主要为钛合金[1 ,2 ] 、铝合金[3 ] 、镍基合金[4 ,5 ] 、钴基合金[6 ] 、钨合金[7 ,8 ] 和铁基合金[9 ,10 ] .其中，单相奥氏体316L不锈钢具有优异的可焊接性和塑性，是最适宜采用选区激光熔化成形的材料体系之一.AISI 316L不锈钢为美国牌号，国内对应牌号为022Cr17Ni12Mo2.向铁素体不锈钢中加入适量Ni元素(Ni元素为奥氏体稳定元素)，可以得到室温和高温条件下均为fcc结构的奥氏体不锈钢.316L不锈钢中Cr元素含量为16%~18% (质量分数)，可在表面形成富Cr的致密氧化膜，使基体钝化而具有耐腐蚀和抗氧化性能.因此，316L不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能，在石油管道、核电站、海洋设备等领域中被广泛应用[11 ,12 ] .目前关于选区激光熔化成形316L不锈钢的研究已有不少报道，大多数研究聚焦于工艺参数、热处理制度对于微观凝固组织及力学性能的影响[13 ,14 ,15 ,16 ,17 ] .Salman等[18 ] 探究了热处理对选区激光熔化316L不锈钢微观组织和拉伸性能的影响，以及选区激光成形典型凝固组织的热稳定性对高温服役环境下力学性能的影响，认为纳米尺度胞状结构对激光选区熔化成形材料强度有重要贡献.Niendorf等[19 ] 通过高功率(400和1000 W)激光成形设备制备了具有增材方向上<001>强织构的316L不锈钢，结果表明，激光能量影响熔体中最大热流方向并对晶粒尺寸产生影响，且不同激光功率成形的316L不锈钢弹性模量变化明显.Liu等[20 ] 研究表明，凝固速率和温度梯度对选区激光熔化316L不锈钢中胞状结构的形貌和尺寸有显著影响，通过控制激光扫描速率能够得到不同尺寸胞状结构，同时可以有针对性地实现对选区激光熔化316L不锈钢的力学性能设计.以上研究结果表明：通过调整工艺参数可以实现微观组织(晶粒形貌、择优取向、胞状结构等)的调控，进而获得不同的拉伸性能.现有研究均关注微观组织的调控及其对力学性能的影响，而对拉伸断裂过程中微观组织演化规律和断裂机理缺乏必要的关注.与此同时，探究选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能以及拉伸断裂机制对于其微观组织的调控具有重要的指导意义.因此，本工作重点关注选区激光熔化制备316L不锈钢的拉伸性能，并对拉伸断裂后微观组织形貌进行表征和分析，探究其拉伸断裂机制，为选区激光熔化调控微观组织提供实验证据. ...
AlSi10Mg的激光选区熔化成形研究
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2017
... 增材制造(additive manufacturing，AM)是基于“离散-堆积”思维对三维数字模型文件分层并通过材料的逐层累加实现三维实体制造的成形技术.选区激光熔化(selective laser melting，SLM)是金属增材制造的主要手段之一.选区激光熔化技术以高功率、细光斑的激光束为热源且具备“点-线-面-体”本征成形特性，因此选区激光熔化技术具有精细成形复杂结构金属部件的优点.目前仅有部分金属能够采用选区激光熔化技术制备，主要为钛合金[1 ,2 ] 、铝合金[3 ] 、镍基合金[4 ,5 ] 、钴基合金[6 ] 、钨合金[7 ,8 ] 和铁基合金[9 ,10 ] .其中，单相奥氏体316L不锈钢具有优异的可焊接性和塑性，是最适宜采用选区激光熔化成形的材料体系之一.AISI 316L不锈钢为美国牌号，国内对应牌号为022Cr17Ni12Mo2.向铁素体不锈钢中加入适量Ni元素(Ni元素为奥氏体稳定元素)，可以得到室温和高温条件下均为fcc结构的奥氏体不锈钢.316L不锈钢中Cr元素含量为16%~18% (质量分数)，可在表面形成富Cr的致密氧化膜，使基体钝化而具有耐腐蚀和抗氧化性能.因此，316L不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能，在石油管道、核电站、海洋设备等领域中被广泛应用[11 ,12 ] .目前关于选区激光熔化成形316L不锈钢的研究已有不少报道，大多数研究聚焦于工艺参数、热处理制度对于微观凝固组织及力学性能的影响[13 ,14 ,15 ,16 ,17 ] .Salman等[18 ] 探究了热处理对选区激光熔化316L不锈钢微观组织和拉伸性能的影响，以及选区激光成形典型凝固组织的热稳定性对高温服役环境下力学性能的影响，认为纳米尺度胞状结构对激光选区熔化成形材料强度有重要贡献.Niendorf等[19 ] 通过高功率(400和1000 W)激光成形设备制备了具有增材方向上<001>强织构的316L不锈钢，结果表明，激光能量影响熔体中最大热流方向并对晶粒尺寸产生影响，且不同激光功率成形的316L不锈钢弹性模量变化明显.Liu等[20 ] 研究表明，凝固速率和温度梯度对选区激光熔化316L不锈钢中胞状结构的形貌和尺寸有显著影响，通过控制激光扫描速率能够得到不同尺寸胞状结构，同时可以有针对性地实现对选区激光熔化316L不锈钢的力学性能设计.以上研究结果表明：通过调整工艺参数可以实现微观组织(晶粒形貌、择优取向、胞状结构等)的调控，进而获得不同的拉伸性能.现有研究均关注微观组织的调控及其对力学性能的影响，而对拉伸断裂过程中微观组织演化规律和断裂机理缺乏必要的关注.与此同时，探究选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能以及拉伸断裂机制对于其微观组织的调控具有重要的指导意义.因此，本工作重点关注选区激光熔化制备316L不锈钢的拉伸性能，并对拉伸断裂后微观组织形貌进行表征和分析，探究其拉伸断裂机制，为选区激光熔化调控微观组织提供实验证据. ...
Effect of minor alloying elements on crack-formation characteristics of Hastelloy-X manufactured by selective laser melting
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2017
... 增材制造(additive manufacturing，AM)是基于“离散-堆积”思维对三维数字模型文件分层并通过材料的逐层累加实现三维实体制造的成形技术.选区激光熔化(selective laser melting，SLM)是金属增材制造的主要手段之一.选区激光熔化技术以高功率、细光斑的激光束为热源且具备“点-线-面-体”本征成形特性，因此选区激光熔化技术具有精细成形复杂结构金属部件的优点.目前仅有部分金属能够采用选区激光熔化技术制备，主要为钛合金[1 ,2 ] 、铝合金[3 ] 、镍基合金[4 ,5 ] 、钴基合金[6 ] 、钨合金[7 ,8 ] 和铁基合金[9 ,10 ] .其中，单相奥氏体316L不锈钢具有优异的可焊接性和塑性，是最适宜采用选区激光熔化成形的材料体系之一.AISI 316L不锈钢为美国牌号，国内对应牌号为022Cr17Ni12Mo2.向铁素体不锈钢中加入适量Ni元素(Ni元素为奥氏体稳定元素)，可以得到室温和高温条件下均为fcc结构的奥氏体不锈钢.316L不锈钢中Cr元素含量为16%~18% (质量分数)，可在表面形成富Cr的致密氧化膜，使基体钝化而具有耐腐蚀和抗氧化性能.因此，316L不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能，在石油管道、核电站、海洋设备等领域中被广泛应用[11 ,12 ] .目前关于选区激光熔化成形316L不锈钢的研究已有不少报道，大多数研究聚焦于工艺参数、热处理制度对于微观凝固组织及力学性能的影响[13 ,14 ,15 ,16 ,17 ] .Salman等[18 ] 探究了热处理对选区激光熔化316L不锈钢微观组织和拉伸性能的影响，以及选区激光成形典型凝固组织的热稳定性对高温服役环境下力学性能的影响，认为纳米尺度胞状结构对激光选区熔化成形材料强度有重要贡献.Niendorf等[19 ] 通过高功率(400和1000 W)激光成形设备制备了具有增材方向上<001>强织构的316L不锈钢，结果表明，激光能量影响熔体中最大热流方向并对晶粒尺寸产生影响，且不同激光功率成形的316L不锈钢弹性模量变化明显.Liu等[20 ] 研究表明，凝固速率和温度梯度对选区激光熔化316L不锈钢中胞状结构的形貌和尺寸有显著影响，通过控制激光扫描速率能够得到不同尺寸胞状结构，同时可以有针对性地实现对选区激光熔化316L不锈钢的力学性能设计.以上研究结果表明：通过调整工艺参数可以实现微观组织(晶粒形貌、择优取向、胞状结构等)的调控，进而获得不同的拉伸性能.现有研究均关注微观组织的调控及其对力学性能的影响，而对拉伸断裂过程中微观组织演化规律和断裂机理缺乏必要的关注.与此同时，探究选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能以及拉伸断裂机制对于其微观组织的调控具有重要的指导意义.因此，本工作重点关注选区激光熔化制备316L不锈钢的拉伸性能，并对拉伸断裂后微观组织形貌进行表征和分析，探究其拉伸断裂机制，为选区激光熔化调控微观组织提供实验证据. ...
SLM球形Ni粉的制备与打印工艺性能
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2018
... 增材制造(additive manufacturing，AM)是基于“离散-堆积”思维对三维数字模型文件分层并通过材料的逐层累加实现三维实体制造的成形技术.选区激光熔化(selective laser melting，SLM)是金属增材制造的主要手段之一.选区激光熔化技术以高功率、细光斑的激光束为热源且具备“点-线-面-体”本征成形特性，因此选区激光熔化技术具有精细成形复杂结构金属部件的优点.目前仅有部分金属能够采用选区激光熔化技术制备，主要为钛合金[1 ,2 ] 、铝合金[3 ] 、镍基合金[4 ,5 ] 、钴基合金[6 ] 、钨合金[7 ,8 ] 和铁基合金[9 ,10 ] .其中，单相奥氏体316L不锈钢具有优异的可焊接性和塑性，是最适宜采用选区激光熔化成形的材料体系之一.AISI 316L不锈钢为美国牌号，国内对应牌号为022Cr17Ni12Mo2.向铁素体不锈钢中加入适量Ni元素(Ni元素为奥氏体稳定元素)，可以得到室温和高温条件下均为fcc结构的奥氏体不锈钢.316L不锈钢中Cr元素含量为16%~18% (质量分数)，可在表面形成富Cr的致密氧化膜，使基体钝化而具有耐腐蚀和抗氧化性能.因此，316L不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能，在石油管道、核电站、海洋设备等领域中被广泛应用[11 ,12 ] .目前关于选区激光熔化成形316L不锈钢的研究已有不少报道，大多数研究聚焦于工艺参数、热处理制度对于微观凝固组织及力学性能的影响[13 ,14 ,15 ,16 ,17 ] .Salman等[18 ] 探究了热处理对选区激光熔化316L不锈钢微观组织和拉伸性能的影响，以及选区激光成形典型凝固组织的热稳定性对高温服役环境下力学性能的影响，认为纳米尺度胞状结构对激光选区熔化成形材料强度有重要贡献.Niendorf等[19 ] 通过高功率(400和1000 W)激光成形设备制备了具有增材方向上<001>强织构的316L不锈钢，结果表明，激光能量影响熔体中最大热流方向并对晶粒尺寸产生影响，且不同激光功率成形的316L不锈钢弹性模量变化明显.Liu等[20 ] 研究表明，凝固速率和温度梯度对选区激光熔化316L不锈钢中胞状结构的形貌和尺寸有显著影响，通过控制激光扫描速率能够得到不同尺寸胞状结构，同时可以有针对性地实现对选区激光熔化316L不锈钢的力学性能设计.以上研究结果表明：通过调整工艺参数可以实现微观组织(晶粒形貌、择优取向、胞状结构等)的调控，进而获得不同的拉伸性能.现有研究均关注微观组织的调控及其对力学性能的影响，而对拉伸断裂过程中微观组织演化规律和断裂机理缺乏必要的关注.与此同时，探究选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能以及拉伸断裂机制对于其微观组织的调控具有重要的指导意义.因此，本工作重点关注选区激光熔化制备316L不锈钢的拉伸性能，并对拉伸断裂后微观组织形貌进行表征和分析，探究其拉伸断裂机制，为选区激光熔化调控微观组织提供实验证据. ...
SLM球形Ni粉的制备与打印工艺性能
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2018
... 增材制造(additive manufacturing，AM)是基于“离散-堆积”思维对三维数字模型文件分层并通过材料的逐层累加实现三维实体制造的成形技术.选区激光熔化(selective laser melting，SLM)是金属增材制造的主要手段之一.选区激光熔化技术以高功率、细光斑的激光束为热源且具备“点-线-面-体”本征成形特性，因此选区激光熔化技术具有精细成形复杂结构金属部件的优点.目前仅有部分金属能够采用选区激光熔化技术制备，主要为钛合金[1 ,2 ] 、铝合金[3 ] 、镍基合金[4 ,5 ] 、钴基合金[6 ] 、钨合金[7 ,8 ] 和铁基合金[9 ,10 ] .其中，单相奥氏体316L不锈钢具有优异的可焊接性和塑性，是最适宜采用选区激光熔化成形的材料体系之一.AISI 316L不锈钢为美国牌号，国内对应牌号为022Cr17Ni12Mo2.向铁素体不锈钢中加入适量Ni元素(Ni元素为奥氏体稳定元素)，可以得到室温和高温条件下均为fcc结构的奥氏体不锈钢.316L不锈钢中Cr元素含量为16%~18% (质量分数)，可在表面形成富Cr的致密氧化膜，使基体钝化而具有耐腐蚀和抗氧化性能.因此，316L不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能，在石油管道、核电站、海洋设备等领域中被广泛应用[11 ,12 ] .目前关于选区激光熔化成形316L不锈钢的研究已有不少报道，大多数研究聚焦于工艺参数、热处理制度对于微观凝固组织及力学性能的影响[13 ,14 ,15 ,16 ,17 ] .Salman等[18 ] 探究了热处理对选区激光熔化316L不锈钢微观组织和拉伸性能的影响，以及选区激光成形典型凝固组织的热稳定性对高温服役环境下力学性能的影响，认为纳米尺度胞状结构对激光选区熔化成形材料强度有重要贡献.Niendorf等[19 ] 通过高功率(400和1000 W)激光成形设备制备了具有增材方向上<001>强织构的316L不锈钢，结果表明，激光能量影响熔体中最大热流方向并对晶粒尺寸产生影响，且不同激光功率成形的316L不锈钢弹性模量变化明显.Liu等[20 ] 研究表明，凝固速率和温度梯度对选区激光熔化316L不锈钢中胞状结构的形貌和尺寸有显著影响，通过控制激光扫描速率能够得到不同尺寸胞状结构，同时可以有针对性地实现对选区激光熔化316L不锈钢的力学性能设计.以上研究结果表明：通过调整工艺参数可以实现微观组织(晶粒形貌、择优取向、胞状结构等)的调控，进而获得不同的拉伸性能.现有研究均关注微观组织的调控及其对力学性能的影响，而对拉伸断裂过程中微观组织演化规律和断裂机理缺乏必要的关注.与此同时，探究选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能以及拉伸断裂机制对于其微观组织的调控具有重要的指导意义.因此，本工作重点关注选区激光熔化制备316L不锈钢的拉伸性能，并对拉伸断裂后微观组织形貌进行表征和分析，探究其拉伸断裂机制，为选区激光熔化调控微观组织提供实验证据. ...
Textures formed in a CoCrMo alloy by selective laser melting
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2015
... 增材制造(additive manufacturing，AM)是基于“离散-堆积”思维对三维数字模型文件分层并通过材料的逐层累加实现三维实体制造的成形技术.选区激光熔化(selective laser melting，SLM)是金属增材制造的主要手段之一.选区激光熔化技术以高功率、细光斑的激光束为热源且具备“点-线-面-体”本征成形特性，因此选区激光熔化技术具有精细成形复杂结构金属部件的优点.目前仅有部分金属能够采用选区激光熔化技术制备，主要为钛合金[1 ,2 ] 、铝合金[3 ] 、镍基合金[4 ,5 ] 、钴基合金[6 ] 、钨合金[7 ,8 ] 和铁基合金[9 ,10 ] .其中，单相奥氏体316L不锈钢具有优异的可焊接性和塑性，是最适宜采用选区激光熔化成形的材料体系之一.AISI 316L不锈钢为美国牌号，国内对应牌号为022Cr17Ni12Mo2.向铁素体不锈钢中加入适量Ni元素(Ni元素为奥氏体稳定元素)，可以得到室温和高温条件下均为fcc结构的奥氏体不锈钢.316L不锈钢中Cr元素含量为16%~18% (质量分数)，可在表面形成富Cr的致密氧化膜，使基体钝化而具有耐腐蚀和抗氧化性能.因此，316L不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能，在石油管道、核电站、海洋设备等领域中被广泛应用[11 ,12 ] .目前关于选区激光熔化成形316L不锈钢的研究已有不少报道，大多数研究聚焦于工艺参数、热处理制度对于微观凝固组织及力学性能的影响[13 ,14 ,15 ,16 ,17 ] .Salman等[18 ] 探究了热处理对选区激光熔化316L不锈钢微观组织和拉伸性能的影响，以及选区激光成形典型凝固组织的热稳定性对高温服役环境下力学性能的影响，认为纳米尺度胞状结构对激光选区熔化成形材料强度有重要贡献.Niendorf等[19 ] 通过高功率(400和1000 W)激光成形设备制备了具有增材方向上<001>强织构的316L不锈钢，结果表明，激光能量影响熔体中最大热流方向并对晶粒尺寸产生影响，且不同激光功率成形的316L不锈钢弹性模量变化明显.Liu等[20 ] 研究表明，凝固速率和温度梯度对选区激光熔化316L不锈钢中胞状结构的形貌和尺寸有显著影响，通过控制激光扫描速率能够得到不同尺寸胞状结构，同时可以有针对性地实现对选区激光熔化316L不锈钢的力学性能设计.以上研究结果表明：通过调整工艺参数可以实现微观组织(晶粒形貌、择优取向、胞状结构等)的调控，进而获得不同的拉伸性能.现有研究均关注微观组织的调控及其对力学性能的影响，而对拉伸断裂过程中微观组织演化规律和断裂机理缺乏必要的关注.与此同时，探究选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能以及拉伸断裂机制对于其微观组织的调控具有重要的指导意义.因此，本工作重点关注选区激光熔化制备316L不锈钢的拉伸性能，并对拉伸断裂后微观组织形貌进行表征和分析，探究其拉伸断裂机制，为选区激光熔化调控微观组织提供实验证据. ...
Densification and crack suppression in selective laser melting of pure molybdenum
1
2017
... 增材制造(additive manufacturing，AM)是基于“离散-堆积”思维对三维数字模型文件分层并通过材料的逐层累加实现三维实体制造的成形技术.选区激光熔化(selective laser melting，SLM)是金属增材制造的主要手段之一.选区激光熔化技术以高功率、细光斑的激光束为热源且具备“点-线-面-体”本征成形特性，因此选区激光熔化技术具有精细成形复杂结构金属部件的优点.目前仅有部分金属能够采用选区激光熔化技术制备，主要为钛合金[1 ,2 ] 、铝合金[3 ] 、镍基合金[4 ,5 ] 、钴基合金[6 ] 、钨合金[7 ,8 ] 和铁基合金[9 ,10 ] .其中，单相奥氏体316L不锈钢具有优异的可焊接性和塑性，是最适宜采用选区激光熔化成形的材料体系之一.AISI 316L不锈钢为美国牌号，国内对应牌号为022Cr17Ni12Mo2.向铁素体不锈钢中加入适量Ni元素(Ni元素为奥氏体稳定元素)，可以得到室温和高温条件下均为fcc结构的奥氏体不锈钢.316L不锈钢中Cr元素含量为16%~18% (质量分数)，可在表面形成富Cr的致密氧化膜，使基体钝化而具有耐腐蚀和抗氧化性能.因此，316L不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能，在石油管道、核电站、海洋设备等领域中被广泛应用[11 ,12 ] .目前关于选区激光熔化成形316L不锈钢的研究已有不少报道，大多数研究聚焦于工艺参数、热处理制度对于微观凝固组织及力学性能的影响[13 ,14 ,15 ,16 ,17 ] .Salman等[18 ] 探究了热处理对选区激光熔化316L不锈钢微观组织和拉伸性能的影响，以及选区激光成形典型凝固组织的热稳定性对高温服役环境下力学性能的影响，认为纳米尺度胞状结构对激光选区熔化成形材料强度有重要贡献.Niendorf等[19 ] 通过高功率(400和1000 W)激光成形设备制备了具有增材方向上<001>强织构的316L不锈钢，结果表明，激光能量影响熔体中最大热流方向并对晶粒尺寸产生影响，且不同激光功率成形的316L不锈钢弹性模量变化明显.Liu等[20 ] 研究表明，凝固速率和温度梯度对选区激光熔化316L不锈钢中胞状结构的形貌和尺寸有显著影响，通过控制激光扫描速率能够得到不同尺寸胞状结构，同时可以有针对性地实现对选区激光熔化316L不锈钢的力学性能设计.以上研究结果表明：通过调整工艺参数可以实现微观组织(晶粒形貌、择优取向、胞状结构等)的调控，进而获得不同的拉伸性能.现有研究均关注微观组织的调控及其对力学性能的影响，而对拉伸断裂过程中微观组织演化规律和断裂机理缺乏必要的关注.与此同时，探究选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能以及拉伸断裂机制对于其微观组织的调控具有重要的指导意义.因此，本工作重点关注选区激光熔化制备316L不锈钢的拉伸性能，并对拉伸断裂后微观组织形貌进行表征和分析，探究其拉伸断裂机制，为选区激光熔化调控微观组织提供实验证据. ...
Balling phenomena in selective laser melted tungsten
1
2015
... 增材制造(additive manufacturing，AM)是基于“离散-堆积”思维对三维数字模型文件分层并通过材料的逐层累加实现三维实体制造的成形技术.选区激光熔化(selective laser melting，SLM)是金属增材制造的主要手段之一.选区激光熔化技术以高功率、细光斑的激光束为热源且具备“点-线-面-体”本征成形特性，因此选区激光熔化技术具有精细成形复杂结构金属部件的优点.目前仅有部分金属能够采用选区激光熔化技术制备，主要为钛合金[1 ,2 ] 、铝合金[3 ] 、镍基合金[4 ,5 ] 、钴基合金[6 ] 、钨合金[7 ,8 ] 和铁基合金[9 ,10 ] .其中，单相奥氏体316L不锈钢具有优异的可焊接性和塑性，是最适宜采用选区激光熔化成形的材料体系之一.AISI 316L不锈钢为美国牌号，国内对应牌号为022Cr17Ni12Mo2.向铁素体不锈钢中加入适量Ni元素(Ni元素为奥氏体稳定元素)，可以得到室温和高温条件下均为fcc结构的奥氏体不锈钢.316L不锈钢中Cr元素含量为16%~18% (质量分数)，可在表面形成富Cr的致密氧化膜，使基体钝化而具有耐腐蚀和抗氧化性能.因此，316L不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能，在石油管道、核电站、海洋设备等领域中被广泛应用[11 ,12 ] .目前关于选区激光熔化成形316L不锈钢的研究已有不少报道，大多数研究聚焦于工艺参数、热处理制度对于微观凝固组织及力学性能的影响[13 ,14 ,15 ,16 ,17 ] .Salman等[18 ] 探究了热处理对选区激光熔化316L不锈钢微观组织和拉伸性能的影响，以及选区激光成形典型凝固组织的热稳定性对高温服役环境下力学性能的影响，认为纳米尺度胞状结构对激光选区熔化成形材料强度有重要贡献.Niendorf等[19 ] 通过高功率(400和1000 W)激光成形设备制备了具有增材方向上<001>强织构的316L不锈钢，结果表明，激光能量影响熔体中最大热流方向并对晶粒尺寸产生影响，且不同激光功率成形的316L不锈钢弹性模量变化明显.Liu等[20 ] 研究表明，凝固速率和温度梯度对选区激光熔化316L不锈钢中胞状结构的形貌和尺寸有显著影响，通过控制激光扫描速率能够得到不同尺寸胞状结构，同时可以有针对性地实现对选区激光熔化316L不锈钢的力学性能设计.以上研究结果表明：通过调整工艺参数可以实现微观组织(晶粒形貌、择优取向、胞状结构等)的调控，进而获得不同的拉伸性能.现有研究均关注微观组织的调控及其对力学性能的影响，而对拉伸断裂过程中微观组织演化规律和断裂机理缺乏必要的关注.与此同时，探究选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能以及拉伸断裂机制对于其微观组织的调控具有重要的指导意义.因此，本工作重点关注选区激光熔化制备316L不锈钢的拉伸性能，并对拉伸断裂后微观组织形貌进行表征和分析，探究其拉伸断裂机制，为选区激光熔化调控微观组织提供实验证据. ...
In situ heat treatment in selective laser melted martensitic AISI 420 stainless steels
1
2015
... 增材制造(additive manufacturing，AM)是基于“离散-堆积”思维对三维数字模型文件分层并通过材料的逐层累加实现三维实体制造的成形技术.选区激光熔化(selective laser melting，SLM)是金属增材制造的主要手段之一.选区激光熔化技术以高功率、细光斑的激光束为热源且具备“点-线-面-体”本征成形特性，因此选区激光熔化技术具有精细成形复杂结构金属部件的优点.目前仅有部分金属能够采用选区激光熔化技术制备，主要为钛合金[1 ,2 ] 、铝合金[3 ] 、镍基合金[4 ,5 ] 、钴基合金[6 ] 、钨合金[7 ,8 ] 和铁基合金[9 ,10 ] .其中，单相奥氏体316L不锈钢具有优异的可焊接性和塑性，是最适宜采用选区激光熔化成形的材料体系之一.AISI 316L不锈钢为美国牌号，国内对应牌号为022Cr17Ni12Mo2.向铁素体不锈钢中加入适量Ni元素(Ni元素为奥氏体稳定元素)，可以得到室温和高温条件下均为fcc结构的奥氏体不锈钢.316L不锈钢中Cr元素含量为16%~18% (质量分数)，可在表面形成富Cr的致密氧化膜，使基体钝化而具有耐腐蚀和抗氧化性能.因此，316L不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能，在石油管道、核电站、海洋设备等领域中被广泛应用[11 ,12 ] .目前关于选区激光熔化成形316L不锈钢的研究已有不少报道，大多数研究聚焦于工艺参数、热处理制度对于微观凝固组织及力学性能的影响[13 ,14 ,15 ,16 ,17 ] .Salman等[18 ] 探究了热处理对选区激光熔化316L不锈钢微观组织和拉伸性能的影响，以及选区激光成形典型凝固组织的热稳定性对高温服役环境下力学性能的影响，认为纳米尺度胞状结构对激光选区熔化成形材料强度有重要贡献.Niendorf等[19 ] 通过高功率(400和1000 W)激光成形设备制备了具有增材方向上<001>强织构的316L不锈钢，结果表明，激光能量影响熔体中最大热流方向并对晶粒尺寸产生影响，且不同激光功率成形的316L不锈钢弹性模量变化明显.Liu等[20 ] 研究表明，凝固速率和温度梯度对选区激光熔化316L不锈钢中胞状结构的形貌和尺寸有显著影响，通过控制激光扫描速率能够得到不同尺寸胞状结构，同时可以有针对性地实现对选区激光熔化316L不锈钢的力学性能设计.以上研究结果表明：通过调整工艺参数可以实现微观组织(晶粒形貌、择优取向、胞状结构等)的调控，进而获得不同的拉伸性能.现有研究均关注微观组织的调控及其对力学性能的影响，而对拉伸断裂过程中微观组织演化规律和断裂机理缺乏必要的关注.与此同时，探究选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能以及拉伸断裂机制对于其微观组织的调控具有重要的指导意义.因此，本工作重点关注选区激光熔化制备316L不锈钢的拉伸性能，并对拉伸断裂后微观组织形貌进行表征和分析，探究其拉伸断裂机制，为选区激光熔化调控微观组织提供实验证据. ...
Non-metallic inclusions in 17-4PH stainless steel parts produced by selective laser melting
1
2018
... 增材制造(additive manufacturing，AM)是基于“离散-堆积”思维对三维数字模型文件分层并通过材料的逐层累加实现三维实体制造的成形技术.选区激光熔化(selective laser melting，SLM)是金属增材制造的主要手段之一.选区激光熔化技术以高功率、细光斑的激光束为热源且具备“点-线-面-体”本征成形特性，因此选区激光熔化技术具有精细成形复杂结构金属部件的优点.目前仅有部分金属能够采用选区激光熔化技术制备，主要为钛合金[1 ,2 ] 、铝合金[3 ] 、镍基合金[4 ,5 ] 、钴基合金[6 ] 、钨合金[7 ,8 ] 和铁基合金[9 ,10 ] .其中，单相奥氏体316L不锈钢具有优异的可焊接性和塑性，是最适宜采用选区激光熔化成形的材料体系之一.AISI 316L不锈钢为美国牌号，国内对应牌号为022Cr17Ni12Mo2.向铁素体不锈钢中加入适量Ni元素(Ni元素为奥氏体稳定元素)，可以得到室温和高温条件下均为fcc结构的奥氏体不锈钢.316L不锈钢中Cr元素含量为16%~18% (质量分数)，可在表面形成富Cr的致密氧化膜，使基体钝化而具有耐腐蚀和抗氧化性能.因此，316L不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能，在石油管道、核电站、海洋设备等领域中被广泛应用[11 ,12 ] .目前关于选区激光熔化成形316L不锈钢的研究已有不少报道，大多数研究聚焦于工艺参数、热处理制度对于微观凝固组织及力学性能的影响[13 ,14 ,15 ,16 ,17 ] .Salman等[18 ] 探究了热处理对选区激光熔化316L不锈钢微观组织和拉伸性能的影响，以及选区激光成形典型凝固组织的热稳定性对高温服役环境下力学性能的影响，认为纳米尺度胞状结构对激光选区熔化成形材料强度有重要贡献.Niendorf等[19 ] 通过高功率(400和1000 W)激光成形设备制备了具有增材方向上<001>强织构的316L不锈钢，结果表明，激光能量影响熔体中最大热流方向并对晶粒尺寸产生影响，且不同激光功率成形的316L不锈钢弹性模量变化明显.Liu等[20 ] 研究表明，凝固速率和温度梯度对选区激光熔化316L不锈钢中胞状结构的形貌和尺寸有显著影响，通过控制激光扫描速率能够得到不同尺寸胞状结构，同时可以有针对性地实现对选区激光熔化316L不锈钢的力学性能设计.以上研究结果表明：通过调整工艺参数可以实现微观组织(晶粒形貌、择优取向、胞状结构等)的调控，进而获得不同的拉伸性能.现有研究均关注微观组织的调控及其对力学性能的影响，而对拉伸断裂过程中微观组织演化规律和断裂机理缺乏必要的关注.与此同时，探究选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能以及拉伸断裂机制对于其微观组织的调控具有重要的指导意义.因此，本工作重点关注选区激光熔化制备316L不锈钢的拉伸性能，并对拉伸断裂后微观组织形貌进行表征和分析，探究其拉伸断裂机制，为选区激光熔化调控微观组织提供实验证据. ...
Effect of microstructure on hydrogen embrittlement of various stainless steels
1
584
... 增材制造(additive manufacturing，AM)是基于“离散-堆积”思维对三维数字模型文件分层并通过材料的逐层累加实现三维实体制造的成形技术.选区激光熔化(selective laser melting，SLM)是金属增材制造的主要手段之一.选区激光熔化技术以高功率、细光斑的激光束为热源且具备“点-线-面-体”本征成形特性，因此选区激光熔化技术具有精细成形复杂结构金属部件的优点.目前仅有部分金属能够采用选区激光熔化技术制备，主要为钛合金[1 ,2 ] 、铝合金[3 ] 、镍基合金[4 ,5 ] 、钴基合金[6 ] 、钨合金[7 ,8 ] 和铁基合金[9 ,10 ] .其中，单相奥氏体316L不锈钢具有优异的可焊接性和塑性，是最适宜采用选区激光熔化成形的材料体系之一.AISI 316L不锈钢为美国牌号，国内对应牌号为022Cr17Ni12Mo2.向铁素体不锈钢中加入适量Ni元素(Ni元素为奥氏体稳定元素)，可以得到室温和高温条件下均为fcc结构的奥氏体不锈钢.316L不锈钢中Cr元素含量为16%~18% (质量分数)，可在表面形成富Cr的致密氧化膜，使基体钝化而具有耐腐蚀和抗氧化性能.因此，316L不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能，在石油管道、核电站、海洋设备等领域中被广泛应用[11 ,12 ] .目前关于选区激光熔化成形316L不锈钢的研究已有不少报道，大多数研究聚焦于工艺参数、热处理制度对于微观凝固组织及力学性能的影响[13 ,14 ,15 ,16 ,17 ] .Salman等[18 ] 探究了热处理对选区激光熔化316L不锈钢微观组织和拉伸性能的影响，以及选区激光成形典型凝固组织的热稳定性对高温服役环境下力学性能的影响，认为纳米尺度胞状结构对激光选区熔化成形材料强度有重要贡献.Niendorf等[19 ] 通过高功率(400和1000 W)激光成形设备制备了具有增材方向上<001>强织构的316L不锈钢，结果表明，激光能量影响熔体中最大热流方向并对晶粒尺寸产生影响，且不同激光功率成形的316L不锈钢弹性模量变化明显.Liu等[20 ] 研究表明，凝固速率和温度梯度对选区激光熔化316L不锈钢中胞状结构的形貌和尺寸有显著影响，通过控制激光扫描速率能够得到不同尺寸胞状结构，同时可以有针对性地实现对选区激光熔化316L不锈钢的力学性能设计.以上研究结果表明：通过调整工艺参数可以实现微观组织(晶粒形貌、择优取向、胞状结构等)的调控，进而获得不同的拉伸性能.现有研究均关注微观组织的调控及其对力学性能的影响，而对拉伸断裂过程中微观组织演化规律和断裂机理缺乏必要的关注.与此同时，探究选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能以及拉伸断裂机制对于其微观组织的调控具有重要的指导意义.因此，本工作重点关注选区激光熔化制备316L不锈钢的拉伸性能，并对拉伸断裂后微观组织形貌进行表征和分析，探究其拉伸断裂机制，为选区激光熔化调控微观组织提供实验证据. ...
核电站316L不锈钢弯头应力腐蚀行为的寿命预测
1
2017
... 增材制造(additive manufacturing，AM)是基于“离散-堆积”思维对三维数字模型文件分层并通过材料的逐层累加实现三维实体制造的成形技术.选区激光熔化(selective laser melting，SLM)是金属增材制造的主要手段之一.选区激光熔化技术以高功率、细光斑的激光束为热源且具备“点-线-面-体”本征成形特性，因此选区激光熔化技术具有精细成形复杂结构金属部件的优点.目前仅有部分金属能够采用选区激光熔化技术制备，主要为钛合金[1 ,2 ] 、铝合金[3 ] 、镍基合金[4 ,5 ] 、钴基合金[6 ] 、钨合金[7 ,8 ] 和铁基合金[9 ,10 ] .其中，单相奥氏体316L不锈钢具有优异的可焊接性和塑性，是最适宜采用选区激光熔化成形的材料体系之一.AISI 316L不锈钢为美国牌号，国内对应牌号为022Cr17Ni12Mo2.向铁素体不锈钢中加入适量Ni元素(Ni元素为奥氏体稳定元素)，可以得到室温和高温条件下均为fcc结构的奥氏体不锈钢.316L不锈钢中Cr元素含量为16%~18% (质量分数)，可在表面形成富Cr的致密氧化膜，使基体钝化而具有耐腐蚀和抗氧化性能.因此，316L不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能，在石油管道、核电站、海洋设备等领域中被广泛应用[11 ,12 ] .目前关于选区激光熔化成形316L不锈钢的研究已有不少报道，大多数研究聚焦于工艺参数、热处理制度对于微观凝固组织及力学性能的影响[13 ,14 ,15 ,16 ,17 ] .Salman等[18 ] 探究了热处理对选区激光熔化316L不锈钢微观组织和拉伸性能的影响，以及选区激光成形典型凝固组织的热稳定性对高温服役环境下力学性能的影响，认为纳米尺度胞状结构对激光选区熔化成形材料强度有重要贡献.Niendorf等[19 ] 通过高功率(400和1000 W)激光成形设备制备了具有增材方向上<001>强织构的316L不锈钢，结果表明，激光能量影响熔体中最大热流方向并对晶粒尺寸产生影响，且不同激光功率成形的316L不锈钢弹性模量变化明显.Liu等[20 ] 研究表明，凝固速率和温度梯度对选区激光熔化316L不锈钢中胞状结构的形貌和尺寸有显著影响，通过控制激光扫描速率能够得到不同尺寸胞状结构，同时可以有针对性地实现对选区激光熔化316L不锈钢的力学性能设计.以上研究结果表明：通过调整工艺参数可以实现微观组织(晶粒形貌、择优取向、胞状结构等)的调控，进而获得不同的拉伸性能.现有研究均关注微观组织的调控及其对力学性能的影响，而对拉伸断裂过程中微观组织演化规律和断裂机理缺乏必要的关注.与此同时，探究选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能以及拉伸断裂机制对于其微观组织的调控具有重要的指导意义.因此，本工作重点关注选区激光熔化制备316L不锈钢的拉伸性能，并对拉伸断裂后微观组织形貌进行表征和分析，探究其拉伸断裂机制，为选区激光熔化调控微观组织提供实验证据. ...
核电站316L不锈钢弯头应力腐蚀行为的寿命预测
1
2017
... 增材制造(additive manufacturing，AM)是基于“离散-堆积”思维对三维数字模型文件分层并通过材料的逐层累加实现三维实体制造的成形技术.选区激光熔化(selective laser melting，SLM)是金属增材制造的主要手段之一.选区激光熔化技术以高功率、细光斑的激光束为热源且具备“点-线-面-体”本征成形特性，因此选区激光熔化技术具有精细成形复杂结构金属部件的优点.目前仅有部分金属能够采用选区激光熔化技术制备，主要为钛合金[1 ,2 ] 、铝合金[3 ] 、镍基合金[4 ,5 ] 、钴基合金[6 ] 、钨合金[7 ,8 ] 和铁基合金[9 ,10 ] .其中，单相奥氏体316L不锈钢具有优异的可焊接性和塑性，是最适宜采用选区激光熔化成形的材料体系之一.AISI 316L不锈钢为美国牌号，国内对应牌号为022Cr17Ni12Mo2.向铁素体不锈钢中加入适量Ni元素(Ni元素为奥氏体稳定元素)，可以得到室温和高温条件下均为fcc结构的奥氏体不锈钢.316L不锈钢中Cr元素含量为16%~18% (质量分数)，可在表面形成富Cr的致密氧化膜，使基体钝化而具有耐腐蚀和抗氧化性能.因此，316L不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能，在石油管道、核电站、海洋设备等领域中被广泛应用[11 ,12 ] .目前关于选区激光熔化成形316L不锈钢的研究已有不少报道，大多数研究聚焦于工艺参数、热处理制度对于微观凝固组织及力学性能的影响[13 ,14 ,15 ,16 ,17 ] .Salman等[18 ] 探究了热处理对选区激光熔化316L不锈钢微观组织和拉伸性能的影响，以及选区激光成形典型凝固组织的热稳定性对高温服役环境下力学性能的影响，认为纳米尺度胞状结构对激光选区熔化成形材料强度有重要贡献.Niendorf等[19 ] 通过高功率(400和1000 W)激光成形设备制备了具有增材方向上<001>强织构的316L不锈钢，结果表明，激光能量影响熔体中最大热流方向并对晶粒尺寸产生影响，且不同激光功率成形的316L不锈钢弹性模量变化明显.Liu等[20 ] 研究表明，凝固速率和温度梯度对选区激光熔化316L不锈钢中胞状结构的形貌和尺寸有显著影响，通过控制激光扫描速率能够得到不同尺寸胞状结构，同时可以有针对性地实现对选区激光熔化316L不锈钢的力学性能设计.以上研究结果表明：通过调整工艺参数可以实现微观组织(晶粒形貌、择优取向、胞状结构等)的调控，进而获得不同的拉伸性能.现有研究均关注微观组织的调控及其对力学性能的影响，而对拉伸断裂过程中微观组织演化规律和断裂机理缺乏必要的关注.与此同时，探究选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能以及拉伸断裂机制对于其微观组织的调控具有重要的指导意义.因此，本工作重点关注选区激光熔化制备316L不锈钢的拉伸性能，并对拉伸断裂后微观组织形貌进行表征和分析，探究其拉伸断裂机制，为选区激光熔化调控微观组织提供实验证据. ...
Microstructure and fracture behavior of 316L austenitic stainless steel produced by selective laser melting
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2016
... 增材制造(additive manufacturing，AM)是基于“离散-堆积”思维对三维数字模型文件分层并通过材料的逐层累加实现三维实体制造的成形技术.选区激光熔化(selective laser melting，SLM)是金属增材制造的主要手段之一.选区激光熔化技术以高功率、细光斑的激光束为热源且具备“点-线-面-体”本征成形特性，因此选区激光熔化技术具有精细成形复杂结构金属部件的优点.目前仅有部分金属能够采用选区激光熔化技术制备，主要为钛合金[1 ,2 ] 、铝合金[3 ] 、镍基合金[4 ,5 ] 、钴基合金[6 ] 、钨合金[7 ,8 ] 和铁基合金[9 ,10 ] .其中，单相奥氏体316L不锈钢具有优异的可焊接性和塑性，是最适宜采用选区激光熔化成形的材料体系之一.AISI 316L不锈钢为美国牌号，国内对应牌号为022Cr17Ni12Mo2.向铁素体不锈钢中加入适量Ni元素(Ni元素为奥氏体稳定元素)，可以得到室温和高温条件下均为fcc结构的奥氏体不锈钢.316L不锈钢中Cr元素含量为16%~18% (质量分数)，可在表面形成富Cr的致密氧化膜，使基体钝化而具有耐腐蚀和抗氧化性能.因此，316L不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能，在石油管道、核电站、海洋设备等领域中被广泛应用[11 ,12 ] .目前关于选区激光熔化成形316L不锈钢的研究已有不少报道，大多数研究聚焦于工艺参数、热处理制度对于微观凝固组织及力学性能的影响[13 ,14 ,15 ,16 ,17 ] .Salman等[18 ] 探究了热处理对选区激光熔化316L不锈钢微观组织和拉伸性能的影响，以及选区激光成形典型凝固组织的热稳定性对高温服役环境下力学性能的影响，认为纳米尺度胞状结构对激光选区熔化成形材料强度有重要贡献.Niendorf等[19 ] 通过高功率(400和1000 W)激光成形设备制备了具有增材方向上<001>强织构的316L不锈钢，结果表明，激光能量影响熔体中最大热流方向并对晶粒尺寸产生影响，且不同激光功率成形的316L不锈钢弹性模量变化明显.Liu等[20 ] 研究表明，凝固速率和温度梯度对选区激光熔化316L不锈钢中胞状结构的形貌和尺寸有显著影响，通过控制激光扫描速率能够得到不同尺寸胞状结构，同时可以有针对性地实现对选区激光熔化316L不锈钢的力学性能设计.以上研究结果表明：通过调整工艺参数可以实现微观组织(晶粒形貌、择优取向、胞状结构等)的调控，进而获得不同的拉伸性能.现有研究均关注微观组织的调控及其对力学性能的影响，而对拉伸断裂过程中微观组织演化规律和断裂机理缺乏必要的关注.与此同时，探究选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能以及拉伸断裂机制对于其微观组织的调控具有重要的指导意义.因此，本工作重点关注选区激光熔化制备316L不锈钢的拉伸性能，并对拉伸断裂后微观组织形貌进行表征和分析，探究其拉伸断裂机制，为选区激光熔化调控微观组织提供实验证据. ...
Mechanical properties and corrosion behavior of selective laser melted 316L stainless steel after different heat treatment processes
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2019
... 增材制造(additive manufacturing，AM)是基于“离散-堆积”思维对三维数字模型文件分层并通过材料的逐层累加实现三维实体制造的成形技术.选区激光熔化(selective laser melting，SLM)是金属增材制造的主要手段之一.选区激光熔化技术以高功率、细光斑的激光束为热源且具备“点-线-面-体”本征成形特性，因此选区激光熔化技术具有精细成形复杂结构金属部件的优点.目前仅有部分金属能够采用选区激光熔化技术制备，主要为钛合金[1 ,2 ] 、铝合金[3 ] 、镍基合金[4 ,5 ] 、钴基合金[6 ] 、钨合金[7 ,8 ] 和铁基合金[9 ,10 ] .其中，单相奥氏体316L不锈钢具有优异的可焊接性和塑性，是最适宜采用选区激光熔化成形的材料体系之一.AISI 316L不锈钢为美国牌号，国内对应牌号为022Cr17Ni12Mo2.向铁素体不锈钢中加入适量Ni元素(Ni元素为奥氏体稳定元素)，可以得到室温和高温条件下均为fcc结构的奥氏体不锈钢.316L不锈钢中Cr元素含量为16%~18% (质量分数)，可在表面形成富Cr的致密氧化膜，使基体钝化而具有耐腐蚀和抗氧化性能.因此，316L不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能，在石油管道、核电站、海洋设备等领域中被广泛应用[11 ,12 ] .目前关于选区激光熔化成形316L不锈钢的研究已有不少报道，大多数研究聚焦于工艺参数、热处理制度对于微观凝固组织及力学性能的影响[13 ,14 ,15 ,16 ,17 ] .Salman等[18 ] 探究了热处理对选区激光熔化316L不锈钢微观组织和拉伸性能的影响，以及选区激光成形典型凝固组织的热稳定性对高温服役环境下力学性能的影响，认为纳米尺度胞状结构对激光选区熔化成形材料强度有重要贡献.Niendorf等[19 ] 通过高功率(400和1000 W)激光成形设备制备了具有增材方向上<001>强织构的316L不锈钢，结果表明，激光能量影响熔体中最大热流方向并对晶粒尺寸产生影响，且不同激光功率成形的316L不锈钢弹性模量变化明显.Liu等[20 ] 研究表明，凝固速率和温度梯度对选区激光熔化316L不锈钢中胞状结构的形貌和尺寸有显著影响，通过控制激光扫描速率能够得到不同尺寸胞状结构，同时可以有针对性地实现对选区激光熔化316L不锈钢的力学性能设计.以上研究结果表明：通过调整工艺参数可以实现微观组织(晶粒形貌、择优取向、胞状结构等)的调控，进而获得不同的拉伸性能.现有研究均关注微观组织的调控及其对力学性能的影响，而对拉伸断裂过程中微观组织演化规律和断裂机理缺乏必要的关注.与此同时，探究选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能以及拉伸断裂机制对于其微观组织的调控具有重要的指导意义.因此，本工作重点关注选区激光熔化制备316L不锈钢的拉伸性能，并对拉伸断裂后微观组织形貌进行表征和分析，探究其拉伸断裂机制，为选区激光熔化调控微观组织提供实验证据. ...
Stability of cellular microstructure in laser powder bed fusion of 316L stainless steel
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... 增材制造(additive manufacturing，AM)是基于“离散-堆积”思维对三维数字模型文件分层并通过材料的逐层累加实现三维实体制造的成形技术.选区激光熔化(selective laser melting，SLM)是金属增材制造的主要手段之一.选区激光熔化技术以高功率、细光斑的激光束为热源且具备“点-线-面-体”本征成形特性，因此选区激光熔化技术具有精细成形复杂结构金属部件的优点.目前仅有部分金属能够采用选区激光熔化技术制备，主要为钛合金[1 ,2 ] 、铝合金[3 ] 、镍基合金[4 ,5 ] 、钴基合金[6 ] 、钨合金[7 ,8 ] 和铁基合金[9 ,10 ] .其中，单相奥氏体316L不锈钢具有优异的可焊接性和塑性，是最适宜采用选区激光熔化成形的材料体系之一.AISI 316L不锈钢为美国牌号，国内对应牌号为022Cr17Ni12Mo2.向铁素体不锈钢中加入适量Ni元素(Ni元素为奥氏体稳定元素)，可以得到室温和高温条件下均为fcc结构的奥氏体不锈钢.316L不锈钢中Cr元素含量为16%~18% (质量分数)，可在表面形成富Cr的致密氧化膜，使基体钝化而具有耐腐蚀和抗氧化性能.因此，316L不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能，在石油管道、核电站、海洋设备等领域中被广泛应用[11 ,12 ] .目前关于选区激光熔化成形316L不锈钢的研究已有不少报道，大多数研究聚焦于工艺参数、热处理制度对于微观凝固组织及力学性能的影响[13 ,14 ,15 ,16 ,17 ] .Salman等[18 ] 探究了热处理对选区激光熔化316L不锈钢微观组织和拉伸性能的影响，以及选区激光成形典型凝固组织的热稳定性对高温服役环境下力学性能的影响，认为纳米尺度胞状结构对激光选区熔化成形材料强度有重要贡献.Niendorf等[19 ] 通过高功率(400和1000 W)激光成形设备制备了具有增材方向上<001>强织构的316L不锈钢，结果表明，激光能量影响熔体中最大热流方向并对晶粒尺寸产生影响，且不同激光功率成形的316L不锈钢弹性模量变化明显.Liu等[20 ] 研究表明，凝固速率和温度梯度对选区激光熔化316L不锈钢中胞状结构的形貌和尺寸有显著影响，通过控制激光扫描速率能够得到不同尺寸胞状结构，同时可以有针对性地实现对选区激光熔化316L不锈钢的力学性能设计.以上研究结果表明：通过调整工艺参数可以实现微观组织(晶粒形貌、择优取向、胞状结构等)的调控，进而获得不同的拉伸性能.现有研究均关注微观组织的调控及其对力学性能的影响，而对拉伸断裂过程中微观组织演化规律和断裂机理缺乏必要的关注.与此同时，探究选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能以及拉伸断裂机制对于其微观组织的调控具有重要的指导意义.因此，本工作重点关注选区激光熔化制备316L不锈钢的拉伸性能，并对拉伸断裂后微观组织形貌进行表征和分析，探究其拉伸断裂机制，为选区激光熔化调控微观组织提供实验证据. ...
High strength and ductility of additively manufactured 316L stainless steel explained
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2018
... 增材制造(additive manufacturing，AM)是基于“离散-堆积”思维对三维数字模型文件分层并通过材料的逐层累加实现三维实体制造的成形技术.选区激光熔化(selective laser melting，SLM)是金属增材制造的主要手段之一.选区激光熔化技术以高功率、细光斑的激光束为热源且具备“点-线-面-体”本征成形特性，因此选区激光熔化技术具有精细成形复杂结构金属部件的优点.目前仅有部分金属能够采用选区激光熔化技术制备，主要为钛合金[1 ,2 ] 、铝合金[3 ] 、镍基合金[4 ,5 ] 、钴基合金[6 ] 、钨合金[7 ,8 ] 和铁基合金[9 ,10 ] .其中，单相奥氏体316L不锈钢具有优异的可焊接性和塑性，是最适宜采用选区激光熔化成形的材料体系之一.AISI 316L不锈钢为美国牌号，国内对应牌号为022Cr17Ni12Mo2.向铁素体不锈钢中加入适量Ni元素(Ni元素为奥氏体稳定元素)，可以得到室温和高温条件下均为fcc结构的奥氏体不锈钢.316L不锈钢中Cr元素含量为16%~18% (质量分数)，可在表面形成富Cr的致密氧化膜，使基体钝化而具有耐腐蚀和抗氧化性能.因此，316L不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能，在石油管道、核电站、海洋设备等领域中被广泛应用[11 ,12 ] .目前关于选区激光熔化成形316L不锈钢的研究已有不少报道，大多数研究聚焦于工艺参数、热处理制度对于微观凝固组织及力学性能的影响[13 ,14 ,15 ,16 ,17 ] .Salman等[18 ] 探究了热处理对选区激光熔化316L不锈钢微观组织和拉伸性能的影响，以及选区激光成形典型凝固组织的热稳定性对高温服役环境下力学性能的影响，认为纳米尺度胞状结构对激光选区熔化成形材料强度有重要贡献.Niendorf等[19 ] 通过高功率(400和1000 W)激光成形设备制备了具有增材方向上<001>强织构的316L不锈钢，结果表明，激光能量影响熔体中最大热流方向并对晶粒尺寸产生影响，且不同激光功率成形的316L不锈钢弹性模量变化明显.Liu等[20 ] 研究表明，凝固速率和温度梯度对选区激光熔化316L不锈钢中胞状结构的形貌和尺寸有显著影响，通过控制激光扫描速率能够得到不同尺寸胞状结构，同时可以有针对性地实现对选区激光熔化316L不锈钢的力学性能设计.以上研究结果表明：通过调整工艺参数可以实现微观组织(晶粒形貌、择优取向、胞状结构等)的调控，进而获得不同的拉伸性能.现有研究均关注微观组织的调控及其对力学性能的影响，而对拉伸断裂过程中微观组织演化规律和断裂机理缺乏必要的关注.与此同时，探究选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能以及拉伸断裂机制对于其微观组织的调控具有重要的指导意义.因此，本工作重点关注选区激光熔化制备316L不锈钢的拉伸性能，并对拉伸断裂后微观组织形貌进行表征和分析，探究其拉伸断裂机制，为选区激光熔化调控微观组织提供实验证据. ...
Mechanical behavior of selective laser melted 316L stainless steel
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2017
... 增材制造(additive manufacturing，AM)是基于“离散-堆积”思维对三维数字模型文件分层并通过材料的逐层累加实现三维实体制造的成形技术.选区激光熔化(selective laser melting，SLM)是金属增材制造的主要手段之一.选区激光熔化技术以高功率、细光斑的激光束为热源且具备“点-线-面-体”本征成形特性，因此选区激光熔化技术具有精细成形复杂结构金属部件的优点.目前仅有部分金属能够采用选区激光熔化技术制备，主要为钛合金[1 ,2 ] 、铝合金[3 ] 、镍基合金[4 ,5 ] 、钴基合金[6 ] 、钨合金[7 ,8 ] 和铁基合金[9 ,10 ] .其中，单相奥氏体316L不锈钢具有优异的可焊接性和塑性，是最适宜采用选区激光熔化成形的材料体系之一.AISI 316L不锈钢为美国牌号，国内对应牌号为022Cr17Ni12Mo2.向铁素体不锈钢中加入适量Ni元素(Ni元素为奥氏体稳定元素)，可以得到室温和高温条件下均为fcc结构的奥氏体不锈钢.316L不锈钢中Cr元素含量为16%~18% (质量分数)，可在表面形成富Cr的致密氧化膜，使基体钝化而具有耐腐蚀和抗氧化性能.因此，316L不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能，在石油管道、核电站、海洋设备等领域中被广泛应用[11 ,12 ] .目前关于选区激光熔化成形316L不锈钢的研究已有不少报道，大多数研究聚焦于工艺参数、热处理制度对于微观凝固组织及力学性能的影响[13 ,14 ,15 ,16 ,17 ] .Salman等[18 ] 探究了热处理对选区激光熔化316L不锈钢微观组织和拉伸性能的影响，以及选区激光成形典型凝固组织的热稳定性对高温服役环境下力学性能的影响，认为纳米尺度胞状结构对激光选区熔化成形材料强度有重要贡献.Niendorf等[19 ] 通过高功率(400和1000 W)激光成形设备制备了具有增材方向上<001>强织构的316L不锈钢，结果表明，激光能量影响熔体中最大热流方向并对晶粒尺寸产生影响，且不同激光功率成形的316L不锈钢弹性模量变化明显.Liu等[20 ] 研究表明，凝固速率和温度梯度对选区激光熔化316L不锈钢中胞状结构的形貌和尺寸有显著影响，通过控制激光扫描速率能够得到不同尺寸胞状结构，同时可以有针对性地实现对选区激光熔化316L不锈钢的力学性能设计.以上研究结果表明：通过调整工艺参数可以实现微观组织(晶粒形貌、择优取向、胞状结构等)的调控，进而获得不同的拉伸性能.现有研究均关注微观组织的调控及其对力学性能的影响，而对拉伸断裂过程中微观组织演化规律和断裂机理缺乏必要的关注.与此同时，探究选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能以及拉伸断裂机制对于其微观组织的调控具有重要的指导意义.因此，本工作重点关注选区激光熔化制备316L不锈钢的拉伸性能，并对拉伸断裂后微观组织形貌进行表征和分析，探究其拉伸断裂机制，为选区激光熔化调控微观组织提供实验证据. ...
... 如前文所述，选区激光熔化成形316L不锈钢中存在胞状结构、熔池界面、晶粒等由纳米尺度至微米尺度的跨尺度微观组织，该微观组织与传统制备手段成形的316L不锈钢存在差异，势必会导致塑性变形机制以及力学性能不同.选区激光熔化成形316L不锈钢与传统制备加工成形316L不锈钢拉伸性能[25 ,26 ,27 ,28 ,29 ,30 ,31 ] 的比较如图5 所示.可见，选区激光熔化成形的316L不锈钢表现出屈服强度和断后延伸率的协同提高，具有更佳的强塑性匹配.晶粒尺寸为10~50 μm的316L不锈钢屈服强度约为300 MPa，断后延伸率为42%[25 ] .而2种增材试样中沿增材方向柱状晶粒尺寸均超过100 μm，但其屈服强度分别达到550 MPa (水平方向增材试样)和520 MPa (竖直方向增材试样)，可见，晶粒内部精细亚结构对屈服强度也有贡献.同时，大量小角晶界和多层次、跨尺度的组织结构(纳米尺度胞状结构、微米尺度熔池和晶粒)导致稳定的加工硬化过程，使塑性同步提升.选区激光熔化316L不锈钢不仅表现出良好的拉伸性能，还具有较好的疲劳断裂性能[17 ,32 ] ，因此，其具有较好的综合力学性能. ...
Effect of heat treatment on microstructure and mechanical properties of 316L steel synthesized by selective laser melting
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2019
... 增材制造(additive manufacturing，AM)是基于“离散-堆积”思维对三维数字模型文件分层并通过材料的逐层累加实现三维实体制造的成形技术.选区激光熔化(selective laser melting，SLM)是金属增材制造的主要手段之一.选区激光熔化技术以高功率、细光斑的激光束为热源且具备“点-线-面-体”本征成形特性，因此选区激光熔化技术具有精细成形复杂结构金属部件的优点.目前仅有部分金属能够采用选区激光熔化技术制备，主要为钛合金[1 ,2 ] 、铝合金[3 ] 、镍基合金[4 ,5 ] 、钴基合金[6 ] 、钨合金[7 ,8 ] 和铁基合金[9 ,10 ] .其中，单相奥氏体316L不锈钢具有优异的可焊接性和塑性，是最适宜采用选区激光熔化成形的材料体系之一.AISI 316L不锈钢为美国牌号，国内对应牌号为022Cr17Ni12Mo2.向铁素体不锈钢中加入适量Ni元素(Ni元素为奥氏体稳定元素)，可以得到室温和高温条件下均为fcc结构的奥氏体不锈钢.316L不锈钢中Cr元素含量为16%~18% (质量分数)，可在表面形成富Cr的致密氧化膜，使基体钝化而具有耐腐蚀和抗氧化性能.因此，316L不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能，在石油管道、核电站、海洋设备等领域中被广泛应用[11 ,12 ] .目前关于选区激光熔化成形316L不锈钢的研究已有不少报道，大多数研究聚焦于工艺参数、热处理制度对于微观凝固组织及力学性能的影响[13 ,14 ,15 ,16 ,17 ] .Salman等[18 ] 探究了热处理对选区激光熔化316L不锈钢微观组织和拉伸性能的影响，以及选区激光成形典型凝固组织的热稳定性对高温服役环境下力学性能的影响，认为纳米尺度胞状结构对激光选区熔化成形材料强度有重要贡献.Niendorf等[19 ] 通过高功率(400和1000 W)激光成形设备制备了具有增材方向上<001>强织构的316L不锈钢，结果表明，激光能量影响熔体中最大热流方向并对晶粒尺寸产生影响，且不同激光功率成形的316L不锈钢弹性模量变化明显.Liu等[20 ] 研究表明，凝固速率和温度梯度对选区激光熔化316L不锈钢中胞状结构的形貌和尺寸有显著影响，通过控制激光扫描速率能够得到不同尺寸胞状结构，同时可以有针对性地实现对选区激光熔化316L不锈钢的力学性能设计.以上研究结果表明：通过调整工艺参数可以实现微观组织(晶粒形貌、择优取向、胞状结构等)的调控，进而获得不同的拉伸性能.现有研究均关注微观组织的调控及其对力学性能的影响，而对拉伸断裂过程中微观组织演化规律和断裂机理缺乏必要的关注.与此同时，探究选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能以及拉伸断裂机制对于其微观组织的调控具有重要的指导意义.因此，本工作重点关注选区激光熔化制备316L不锈钢的拉伸性能，并对拉伸断裂后微观组织形貌进行表征和分析，探究其拉伸断裂机制，为选区激光熔化调控微观组织提供实验证据. ...
Highly anisotropic steel processed by selective laser melting
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2013
... 增材制造(additive manufacturing，AM)是基于“离散-堆积”思维对三维数字模型文件分层并通过材料的逐层累加实现三维实体制造的成形技术.选区激光熔化(selective laser melting，SLM)是金属增材制造的主要手段之一.选区激光熔化技术以高功率、细光斑的激光束为热源且具备“点-线-面-体”本征成形特性，因此选区激光熔化技术具有精细成形复杂结构金属部件的优点.目前仅有部分金属能够采用选区激光熔化技术制备，主要为钛合金[1 ,2 ] 、铝合金[3 ] 、镍基合金[4 ,5 ] 、钴基合金[6 ] 、钨合金[7 ,8 ] 和铁基合金[9 ,10 ] .其中，单相奥氏体316L不锈钢具有优异的可焊接性和塑性，是最适宜采用选区激光熔化成形的材料体系之一.AISI 316L不锈钢为美国牌号，国内对应牌号为022Cr17Ni12Mo2.向铁素体不锈钢中加入适量Ni元素(Ni元素为奥氏体稳定元素)，可以得到室温和高温条件下均为fcc结构的奥氏体不锈钢.316L不锈钢中Cr元素含量为16%~18% (质量分数)，可在表面形成富Cr的致密氧化膜，使基体钝化而具有耐腐蚀和抗氧化性能.因此，316L不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能，在石油管道、核电站、海洋设备等领域中被广泛应用[11 ,12 ] .目前关于选区激光熔化成形316L不锈钢的研究已有不少报道，大多数研究聚焦于工艺参数、热处理制度对于微观凝固组织及力学性能的影响[13 ,14 ,15 ,16 ,17 ] .Salman等[18 ] 探究了热处理对选区激光熔化316L不锈钢微观组织和拉伸性能的影响，以及选区激光成形典型凝固组织的热稳定性对高温服役环境下力学性能的影响，认为纳米尺度胞状结构对激光选区熔化成形材料强度有重要贡献.Niendorf等[19 ] 通过高功率(400和1000 W)激光成形设备制备了具有增材方向上<001>强织构的316L不锈钢，结果表明，激光能量影响熔体中最大热流方向并对晶粒尺寸产生影响，且不同激光功率成形的316L不锈钢弹性模量变化明显.Liu等[20 ] 研究表明，凝固速率和温度梯度对选区激光熔化316L不锈钢中胞状结构的形貌和尺寸有显著影响，通过控制激光扫描速率能够得到不同尺寸胞状结构，同时可以有针对性地实现对选区激光熔化316L不锈钢的力学性能设计.以上研究结果表明：通过调整工艺参数可以实现微观组织(晶粒形貌、择优取向、胞状结构等)的调控，进而获得不同的拉伸性能.现有研究均关注微观组织的调控及其对力学性能的影响，而对拉伸断裂过程中微观组织演化规律和断裂机理缺乏必要的关注.与此同时，探究选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能以及拉伸断裂机制对于其微观组织的调控具有重要的指导意义.因此，本工作重点关注选区激光熔化制备316L不锈钢的拉伸性能，并对拉伸断裂后微观组织形貌进行表征和分析，探究其拉伸断裂机制，为选区激光熔化调控微观组织提供实验证据. ...
Dislocation network in additive manufactured steel breaks strength-ductility trade-off
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2018
... 增材制造(additive manufacturing，AM)是基于“离散-堆积”思维对三维数字模型文件分层并通过材料的逐层累加实现三维实体制造的成形技术.选区激光熔化(selective laser melting，SLM)是金属增材制造的主要手段之一.选区激光熔化技术以高功率、细光斑的激光束为热源且具备“点-线-面-体”本征成形特性，因此选区激光熔化技术具有精细成形复杂结构金属部件的优点.目前仅有部分金属能够采用选区激光熔化技术制备，主要为钛合金[1 ,2 ] 、铝合金[3 ] 、镍基合金[4 ,5 ] 、钴基合金[6 ] 、钨合金[7 ,8 ] 和铁基合金[9 ,10 ] .其中，单相奥氏体316L不锈钢具有优异的可焊接性和塑性，是最适宜采用选区激光熔化成形的材料体系之一.AISI 316L不锈钢为美国牌号，国内对应牌号为022Cr17Ni12Mo2.向铁素体不锈钢中加入适量Ni元素(Ni元素为奥氏体稳定元素)，可以得到室温和高温条件下均为fcc结构的奥氏体不锈钢.316L不锈钢中Cr元素含量为16%~18% (质量分数)，可在表面形成富Cr的致密氧化膜，使基体钝化而具有耐腐蚀和抗氧化性能.因此，316L不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能，在石油管道、核电站、海洋设备等领域中被广泛应用[11 ,12 ] .目前关于选区激光熔化成形316L不锈钢的研究已有不少报道，大多数研究聚焦于工艺参数、热处理制度对于微观凝固组织及力学性能的影响[13 ,14 ,15 ,16 ,17 ] .Salman等[18 ] 探究了热处理对选区激光熔化316L不锈钢微观组织和拉伸性能的影响，以及选区激光成形典型凝固组织的热稳定性对高温服役环境下力学性能的影响，认为纳米尺度胞状结构对激光选区熔化成形材料强度有重要贡献.Niendorf等[19 ] 通过高功率(400和1000 W)激光成形设备制备了具有增材方向上<001>强织构的316L不锈钢，结果表明，激光能量影响熔体中最大热流方向并对晶粒尺寸产生影响，且不同激光功率成形的316L不锈钢弹性模量变化明显.Liu等[20 ] 研究表明，凝固速率和温度梯度对选区激光熔化316L不锈钢中胞状结构的形貌和尺寸有显著影响，通过控制激光扫描速率能够得到不同尺寸胞状结构，同时可以有针对性地实现对选区激光熔化316L不锈钢的力学性能设计.以上研究结果表明：通过调整工艺参数可以实现微观组织(晶粒形貌、择优取向、胞状结构等)的调控，进而获得不同的拉伸性能.现有研究均关注微观组织的调控及其对力学性能的影响，而对拉伸断裂过程中微观组织演化规律和断裂机理缺乏必要的关注.与此同时，探究选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能以及拉伸断裂机制对于其微观组织的调控具有重要的指导意义.因此，本工作重点关注选区激光熔化制备316L不锈钢的拉伸性能，并对拉伸断裂后微观组织形貌进行表征和分析，探究其拉伸断裂机制，为选区激光熔化调控微观组织提供实验证据. ...
Stability of a planar interface during solidification of a dilute binary alloy
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1964
... 在选区激光熔化的成形模式下，激光束高速扫描使熔体在凝固过程中具有极快的凝固速率和较大的过冷度，这种凝固模式使得纳米胞状精细结构的存在成为可能.图3 为选区激光熔化成形316L不锈钢中胞状结构的SEM像.如图3 a所示，在同一晶粒内胞状结构呈蜂窝排列，胞状结构的形状接近六边形和伸长的六边形，尺寸约为300~800 nm.图3 b中，在晶界两侧的胞状形貌存在明显差异，晶界左侧胞状结构形貌与图3 a中胞状结构的形貌类似，呈六边形；但在晶界右侧胞状结构的形貌发生转变，呈长条胞状，长条胞结构长轴方向尺寸可达数个微米，宽度为100~200 nm.类似地，不同形态的胞状结构的形貌特点在熔池边界处也可观察到.如图3 c所示，熔池边界两侧胞状结构分别为六边形和伸长变形的六角胞状结构.选区激光熔化成形中非平衡熔-凝过程决定了最终的微观组织.在合金的凝固过程中，溶质元素在凝固前沿的再分布导致液相实际凝固温度偏离理论凝固温度，从而会形成成分过冷(constitutional supercooling，CS).不同于纯金属凝固过程中的热过冷，成分过冷由溶质成分变化和温度场共同决定.成分过冷的判据为[21 ] ： ...
王党会. 屈强比升高对管线钢使用安全性的影响
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2012
... 2种不同增材方向316L不锈钢的拉伸工程应力-应变曲线如图4 所示，2种试样拉伸强度与断后延伸率见表1 .可以看出，水平方向增材试样的抗拉强度比竖直方向增材试样增加了15.73%，屈服强度增加了5.77%.竖直方向增材试样则在拉伸过程中表现出更好的塑性，断后延伸率达71.9%，比水平方向增材试样高出35.15%.静力韧度(static toughness)是单位体积材料在准静态拉伸至断裂过程中所吸收的能量，是反映强度和塑性的综合指标，通常用拉伸曲线所围成的面积表示[22 ,23 ,24 ] .水平方向增材试样和竖直方向增材试样的静力韧度分别为337.8×106 和431.2×106 J/m3 .可见，选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能存在明显的各向异性. ...
... 如前文所述，选区激光熔化成形316L不锈钢中存在胞状结构、熔池界面、晶粒等由纳米尺度至微米尺度的跨尺度微观组织，该微观组织与传统制备手段成形的316L不锈钢存在差异，势必会导致塑性变形机制以及力学性能不同.选区激光熔化成形316L不锈钢与传统制备加工成形316L不锈钢拉伸性能
[25 ,26 ,27 ,28 ,29 ,30 ,31 ] 的比较如
图5 所示.可见，选区激光熔化成形的316L不锈钢表现出屈服强度和断后延伸率的协同提高，具有更佳的强塑性匹配.晶粒尺寸为10~50 μm的316L不锈钢屈服强度约为300 MPa，断后延伸率为42%
[25 ] .而2种增材试样中沿增材方向柱状晶粒尺寸均超过100 μm，但其屈服强度分别达到550 MPa (水平方向增材试样)和520 MPa (竖直方向增材试样)，可见，晶粒内部精细亚结构对屈服强度也有贡献.同时，大量小角晶界和多层次、跨尺度的组织结构(纳米尺度胞状结构、微米尺度熔池和晶粒)导致稳定的加工硬化过程，使塑性同步提升.选区激光熔化316L不锈钢不仅表现出良好的拉伸性能，还具有较好的疲劳断裂性能
[17 ,32 ] ，因此，其具有较好的综合力学性能.
图5 选区激光熔化成形316L不锈钢与传统制备方式成形316L不锈钢拉伸性能<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R22">22</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R23">23</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R24">24</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R25">25</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R26">26</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R27">27</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R28">28</xref>]</sup>比较 Comparisons of tensile properties of SLMed 316L stainless steel and counterparts fabricated by traditional methods<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R22">22</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R23">23</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R24">24</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R25">25</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R26">26</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R27">27</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R28">28</xref>]</sup> Fig.5 ![]()
<strong>2.4 </strong>拉伸断口 选区激光熔化成形316L不锈钢拉伸断口形貌的SEM像如图6 所示.图6 a和b分别为竖直方向增材和水平方向增材试样拉伸断口形貌.2种增材方向试样拉伸断口中都可观察到韧窝形貌.拉伸断口形貌观察结果表明2种增材方向试样都表现出宏观塑性断裂行为，竖直方向增材试样的拉伸断口中可以观察到更多的韧窝形貌，这也反映其具有更高的塑性.拉伸断口局部形貌的高倍SEM像如图6 c所示，可以观察到尺寸约为100~500 nm的等轴韧窝.韧窝是韧性断裂的典型形貌，在塑性变形过程中，材料内部会出现微孔洞，这些微孔洞在拉伸载荷下经形核、扩展、合并聚集最后相互连接而导致断裂，从而在拉伸断口上形成韧窝形貌.同时，从图6 d中可观察到尺寸为10 μm的球状孔洞.选区激光熔化成形过程中激光束与金属粉体交互作用、激光束与熔体的交互作用、金属粉体的运动、熔体的热毛细对流都可能导致缺陷的形成[33 ,34 ,35 ] .从能量输入的角度来讲，激光能量密度较低时会使层间出现未熔合区域(lack of fusion，LOF)，造成冶金结合不致密，形成沿层间分布的缺陷.在本实验激光参数成形条件下，不同增材方向的选区激光熔化成形316L不锈钢试样都能致密成形，缺陷形貌为规则、对称的近球形或椭球形，未观察到大尺寸的LOF类型缺陷.图6 d中观察到的小尺寸球形孔洞极有可能是气孔或匙孔(key-hole).与LOF类型缺陷形成机制不同，匙孔是由于局部激光功率密度过高，熔体失稳运动导致的.气孔则是在选区激光熔化过程中低熔点组分汽化或原料粉体中挟裹的气体在凝固时未及时逸出导致.相比于其它类型缺陷(裂纹、LOF缺陷等)，匙孔/气孔类型的缺陷由于尺寸较小且形貌规则、对称且分布均匀，对力学性能的影响较小. ...
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Fig.5 <strong>2.4 </strong>拉伸断口 选区激光熔化成形316L不锈钢拉伸断口形貌的SEM像如图6 所示.图6 a和b分别为竖直方向增材和水平方向增材试样拉伸断口形貌.2种增材方向试样拉伸断口中都可观察到韧窝形貌.拉伸断口形貌观察结果表明2种增材方向试样都表现出宏观塑性断裂行为，竖直方向增材试样的拉伸断口中可以观察到更多的韧窝形貌，这也反映其具有更高的塑性.拉伸断口局部形貌的高倍SEM像如图6 c所示，可以观察到尺寸约为100~500 nm的等轴韧窝.韧窝是韧性断裂的典型形貌，在塑性变形过程中，材料内部会出现微孔洞，这些微孔洞在拉伸载荷下经形核、扩展、合并聚集最后相互连接而导致断裂，从而在拉伸断口上形成韧窝形貌.同时，从图6 d中可观察到尺寸为10 μm的球状孔洞.选区激光熔化成形过程中激光束与金属粉体交互作用、激光束与熔体的交互作用、金属粉体的运动、熔体的热毛细对流都可能导致缺陷的形成[33 ,34 ,35 ] .从能量输入的角度来讲，激光能量密度较低时会使层间出现未熔合区域(lack of fusion，LOF)，造成冶金结合不致密，形成沿层间分布的缺陷.在本实验激光参数成形条件下，不同增材方向的选区激光熔化成形316L不锈钢试样都能致密成形，缺陷形貌为规则、对称的近球形或椭球形，未观察到大尺寸的LOF类型缺陷.图6 d中观察到的小尺寸球形孔洞极有可能是气孔或匙孔(key-hole).与LOF类型缺陷形成机制不同，匙孔是由于局部激光功率密度过高，熔体失稳运动导致的.气孔则是在选区激光熔化过程中低熔点组分汽化或原料粉体中挟裹的气体在凝固时未及时逸出导致.相比于其它类型缺陷(裂纹、LOF缺陷等)，匙孔/气孔类型的缺陷由于尺寸较小且形貌规则、对称且分布均匀，对力学性能的影响较小. ...
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王党会. 屈强比升高对管线钢使用安全性的影响
3
2012
... 2种不同增材方向316L不锈钢的拉伸工程应力-应变曲线如图4 所示，2种试样拉伸强度与断后延伸率见表1 .可以看出，水平方向增材试样的抗拉强度比竖直方向增材试样增加了15.73%，屈服强度增加了5.77%.竖直方向增材试样则在拉伸过程中表现出更好的塑性，断后延伸率达71.9%，比水平方向增材试样高出35.15%.静力韧度(static toughness)是单位体积材料在准静态拉伸至断裂过程中所吸收的能量，是反映强度和塑性的综合指标，通常用拉伸曲线所围成的面积表示[22 ,23 ,24 ] .水平方向增材试样和竖直方向增材试样的静力韧度分别为337.8×106 和431.2×106 J/m3 .可见，选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能存在明显的各向异性. ...
... 如前文所述，选区激光熔化成形316L不锈钢中存在胞状结构、熔池界面、晶粒等由纳米尺度至微米尺度的跨尺度微观组织，该微观组织与传统制备手段成形的316L不锈钢存在差异，势必会导致塑性变形机制以及力学性能不同.选区激光熔化成形316L不锈钢与传统制备加工成形316L不锈钢拉伸性能
[25 ,26 ,27 ,28 ,29 ,30 ,31 ] 的比较如
图5 所示.可见，选区激光熔化成形的316L不锈钢表现出屈服强度和断后延伸率的协同提高，具有更佳的强塑性匹配.晶粒尺寸为10~50 μm的316L不锈钢屈服强度约为300 MPa，断后延伸率为42%
[25 ] .而2种增材试样中沿增材方向柱状晶粒尺寸均超过100 μm，但其屈服强度分别达到550 MPa (水平方向增材试样)和520 MPa (竖直方向增材试样)，可见，晶粒内部精细亚结构对屈服强度也有贡献.同时，大量小角晶界和多层次、跨尺度的组织结构(纳米尺度胞状结构、微米尺度熔池和晶粒)导致稳定的加工硬化过程，使塑性同步提升.选区激光熔化316L不锈钢不仅表现出良好的拉伸性能，还具有较好的疲劳断裂性能
[17 ,32 ] ，因此，其具有较好的综合力学性能.
图5 选区激光熔化成形316L不锈钢与传统制备方式成形316L不锈钢拉伸性能<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R22">22</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R23">23</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R24">24</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R25">25</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R26">26</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R27">27</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R28">28</xref>]</sup>比较 Comparisons of tensile properties of SLMed 316L stainless steel and counterparts fabricated by traditional methods<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R22">22</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R23">23</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R24">24</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R25">25</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R26">26</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R27">27</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R28">28</xref>]</sup> Fig.5 ![]()
<strong>2.4 </strong>拉伸断口 选区激光熔化成形316L不锈钢拉伸断口形貌的SEM像如图6 所示.图6 a和b分别为竖直方向增材和水平方向增材试样拉伸断口形貌.2种增材方向试样拉伸断口中都可观察到韧窝形貌.拉伸断口形貌观察结果表明2种增材方向试样都表现出宏观塑性断裂行为，竖直方向增材试样的拉伸断口中可以观察到更多的韧窝形貌，这也反映其具有更高的塑性.拉伸断口局部形貌的高倍SEM像如图6 c所示，可以观察到尺寸约为100~500 nm的等轴韧窝.韧窝是韧性断裂的典型形貌，在塑性变形过程中，材料内部会出现微孔洞，这些微孔洞在拉伸载荷下经形核、扩展、合并聚集最后相互连接而导致断裂，从而在拉伸断口上形成韧窝形貌.同时，从图6 d中可观察到尺寸为10 μm的球状孔洞.选区激光熔化成形过程中激光束与金属粉体交互作用、激光束与熔体的交互作用、金属粉体的运动、熔体的热毛细对流都可能导致缺陷的形成[33 ,34 ,35 ] .从能量输入的角度来讲，激光能量密度较低时会使层间出现未熔合区域(lack of fusion，LOF)，造成冶金结合不致密，形成沿层间分布的缺陷.在本实验激光参数成形条件下，不同增材方向的选区激光熔化成形316L不锈钢试样都能致密成形，缺陷形貌为规则、对称的近球形或椭球形，未观察到大尺寸的LOF类型缺陷.图6 d中观察到的小尺寸球形孔洞极有可能是气孔或匙孔(key-hole).与LOF类型缺陷形成机制不同，匙孔是由于局部激光功率密度过高，熔体失稳运动导致的.气孔则是在选区激光熔化过程中低熔点组分汽化或原料粉体中挟裹的气体在凝固时未及时逸出导致.相比于其它类型缺陷(裂纹、LOF缺陷等)，匙孔/气孔类型的缺陷由于尺寸较小且形貌规则、对称且分布均匀，对力学性能的影响较小. ...
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Fig.5 <strong>2.4 </strong>拉伸断口 选区激光熔化成形316L不锈钢拉伸断口形貌的SEM像如图6 所示.图6 a和b分别为竖直方向增材和水平方向增材试样拉伸断口形貌.2种增材方向试样拉伸断口中都可观察到韧窝形貌.拉伸断口形貌观察结果表明2种增材方向试样都表现出宏观塑性断裂行为，竖直方向增材试样的拉伸断口中可以观察到更多的韧窝形貌，这也反映其具有更高的塑性.拉伸断口局部形貌的高倍SEM像如图6 c所示，可以观察到尺寸约为100~500 nm的等轴韧窝.韧窝是韧性断裂的典型形貌，在塑性变形过程中，材料内部会出现微孔洞，这些微孔洞在拉伸载荷下经形核、扩展、合并聚集最后相互连接而导致断裂，从而在拉伸断口上形成韧窝形貌.同时，从图6 d中可观察到尺寸为10 μm的球状孔洞.选区激光熔化成形过程中激光束与金属粉体交互作用、激光束与熔体的交互作用、金属粉体的运动、熔体的热毛细对流都可能导致缺陷的形成[33 ,34 ,35 ] .从能量输入的角度来讲，激光能量密度较低时会使层间出现未熔合区域(lack of fusion，LOF)，造成冶金结合不致密，形成沿层间分布的缺陷.在本实验激光参数成形条件下，不同增材方向的选区激光熔化成形316L不锈钢试样都能致密成形，缺陷形貌为规则、对称的近球形或椭球形，未观察到大尺寸的LOF类型缺陷.图6 d中观察到的小尺寸球形孔洞极有可能是气孔或匙孔(key-hole).与LOF类型缺陷形成机制不同，匙孔是由于局部激光功率密度过高，熔体失稳运动导致的.气孔则是在选区激光熔化过程中低熔点组分汽化或原料粉体中挟裹的气体在凝固时未及时逸出导致.相比于其它类型缺陷(裂纹、LOF缺陷等)，匙孔/气孔类型的缺陷由于尺寸较小且形貌规则、对称且分布均匀，对力学性能的影响较小. ...
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低碳低合金钢的静力韧度与断裂韧度
3
2014
... 2种不同增材方向316L不锈钢的拉伸工程应力-应变曲线如图4 所示，2种试样拉伸强度与断后延伸率见表1 .可以看出，水平方向增材试样的抗拉强度比竖直方向增材试样增加了15.73%，屈服强度增加了5.77%.竖直方向增材试样则在拉伸过程中表现出更好的塑性，断后延伸率达71.9%，比水平方向增材试样高出35.15%.静力韧度(static toughness)是单位体积材料在准静态拉伸至断裂过程中所吸收的能量，是反映强度和塑性的综合指标，通常用拉伸曲线所围成的面积表示[22 ,23 ,24 ] .水平方向增材试样和竖直方向增材试样的静力韧度分别为337.8×106 和431.2×106 J/m3 .可见，选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能存在明显的各向异性. ...
... 如前文所述，选区激光熔化成形316L不锈钢中存在胞状结构、熔池界面、晶粒等由纳米尺度至微米尺度的跨尺度微观组织，该微观组织与传统制备手段成形的316L不锈钢存在差异，势必会导致塑性变形机制以及力学性能不同.选区激光熔化成形316L不锈钢与传统制备加工成形316L不锈钢拉伸性能
[25 ,26 ,27 ,28 ,29 ,30 ,31 ] 的比较如
图5 所示.可见，选区激光熔化成形的316L不锈钢表现出屈服强度和断后延伸率的协同提高，具有更佳的强塑性匹配.晶粒尺寸为10~50 μm的316L不锈钢屈服强度约为300 MPa，断后延伸率为42%
[25 ] .而2种增材试样中沿增材方向柱状晶粒尺寸均超过100 μm，但其屈服强度分别达到550 MPa (水平方向增材试样)和520 MPa (竖直方向增材试样)，可见，晶粒内部精细亚结构对屈服强度也有贡献.同时，大量小角晶界和多层次、跨尺度的组织结构(纳米尺度胞状结构、微米尺度熔池和晶粒)导致稳定的加工硬化过程，使塑性同步提升.选区激光熔化316L不锈钢不仅表现出良好的拉伸性能，还具有较好的疲劳断裂性能
[17 ,32 ] ，因此，其具有较好的综合力学性能.
图5 选区激光熔化成形316L不锈钢与传统制备方式成形316L不锈钢拉伸性能<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R22">22</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R23">23</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R24">24</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R25">25</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R26">26</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R27">27</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R28">28</xref>]</sup>比较 Comparisons of tensile properties of SLMed 316L stainless steel and counterparts fabricated by traditional methods<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R22">22</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R23">23</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R24">24</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R25">25</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R26">26</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R27">27</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R28">28</xref>]</sup> Fig.5 ![]()
<strong>2.4 </strong>拉伸断口 选区激光熔化成形316L不锈钢拉伸断口形貌的SEM像如图6 所示.图6 a和b分别为竖直方向增材和水平方向增材试样拉伸断口形貌.2种增材方向试样拉伸断口中都可观察到韧窝形貌.拉伸断口形貌观察结果表明2种增材方向试样都表现出宏观塑性断裂行为，竖直方向增材试样的拉伸断口中可以观察到更多的韧窝形貌，这也反映其具有更高的塑性.拉伸断口局部形貌的高倍SEM像如图6 c所示，可以观察到尺寸约为100~500 nm的等轴韧窝.韧窝是韧性断裂的典型形貌，在塑性变形过程中，材料内部会出现微孔洞，这些微孔洞在拉伸载荷下经形核、扩展、合并聚集最后相互连接而导致断裂，从而在拉伸断口上形成韧窝形貌.同时，从图6 d中可观察到尺寸为10 μm的球状孔洞.选区激光熔化成形过程中激光束与金属粉体交互作用、激光束与熔体的交互作用、金属粉体的运动、熔体的热毛细对流都可能导致缺陷的形成[33 ,34 ,35 ] .从能量输入的角度来讲，激光能量密度较低时会使层间出现未熔合区域(lack of fusion，LOF)，造成冶金结合不致密，形成沿层间分布的缺陷.在本实验激光参数成形条件下，不同增材方向的选区激光熔化成形316L不锈钢试样都能致密成形，缺陷形貌为规则、对称的近球形或椭球形，未观察到大尺寸的LOF类型缺陷.图6 d中观察到的小尺寸球形孔洞极有可能是气孔或匙孔(key-hole).与LOF类型缺陷形成机制不同，匙孔是由于局部激光功率密度过高，熔体失稳运动导致的.气孔则是在选区激光熔化过程中低熔点组分汽化或原料粉体中挟裹的气体在凝固时未及时逸出导致.相比于其它类型缺陷(裂纹、LOF缺陷等)，匙孔/气孔类型的缺陷由于尺寸较小且形貌规则、对称且分布均匀，对力学性能的影响较小. ...
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Fig.5 <strong>2.4 </strong>拉伸断口 选区激光熔化成形316L不锈钢拉伸断口形貌的SEM像如图6 所示.图6 a和b分别为竖直方向增材和水平方向增材试样拉伸断口形貌.2种增材方向试样拉伸断口中都可观察到韧窝形貌.拉伸断口形貌观察结果表明2种增材方向试样都表现出宏观塑性断裂行为，竖直方向增材试样的拉伸断口中可以观察到更多的韧窝形貌，这也反映其具有更高的塑性.拉伸断口局部形貌的高倍SEM像如图6 c所示，可以观察到尺寸约为100~500 nm的等轴韧窝.韧窝是韧性断裂的典型形貌，在塑性变形过程中，材料内部会出现微孔洞，这些微孔洞在拉伸载荷下经形核、扩展、合并聚集最后相互连接而导致断裂，从而在拉伸断口上形成韧窝形貌.同时，从图6 d中可观察到尺寸为10 μm的球状孔洞.选区激光熔化成形过程中激光束与金属粉体交互作用、激光束与熔体的交互作用、金属粉体的运动、熔体的热毛细对流都可能导致缺陷的形成[33 ,34 ,35 ] .从能量输入的角度来讲，激光能量密度较低时会使层间出现未熔合区域(lack of fusion，LOF)，造成冶金结合不致密，形成沿层间分布的缺陷.在本实验激光参数成形条件下，不同增材方向的选区激光熔化成形316L不锈钢试样都能致密成形，缺陷形貌为规则、对称的近球形或椭球形，未观察到大尺寸的LOF类型缺陷.图6 d中观察到的小尺寸球形孔洞极有可能是气孔或匙孔(key-hole).与LOF类型缺陷形成机制不同，匙孔是由于局部激光功率密度过高，熔体失稳运动导致的.气孔则是在选区激光熔化过程中低熔点组分汽化或原料粉体中挟裹的气体在凝固时未及时逸出导致.相比于其它类型缺陷(裂纹、LOF缺陷等)，匙孔/气孔类型的缺陷由于尺寸较小且形貌规则、对称且分布均匀，对力学性能的影响较小. ...
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低碳低合金钢的静力韧度与断裂韧度
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2014
... 2种不同增材方向316L不锈钢的拉伸工程应力-应变曲线如图4 所示，2种试样拉伸强度与断后延伸率见表1 .可以看出，水平方向增材试样的抗拉强度比竖直方向增材试样增加了15.73%，屈服强度增加了5.77%.竖直方向增材试样则在拉伸过程中表现出更好的塑性，断后延伸率达71.9%，比水平方向增材试样高出35.15%.静力韧度(static toughness)是单位体积材料在准静态拉伸至断裂过程中所吸收的能量，是反映强度和塑性的综合指标，通常用拉伸曲线所围成的面积表示[22 ,23 ,24 ] .水平方向增材试样和竖直方向增材试样的静力韧度分别为337.8×106 和431.2×106 J/m3 .可见，选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能存在明显的各向异性. ...
... 如前文所述，选区激光熔化成形316L不锈钢中存在胞状结构、熔池界面、晶粒等由纳米尺度至微米尺度的跨尺度微观组织，该微观组织与传统制备手段成形的316L不锈钢存在差异，势必会导致塑性变形机制以及力学性能不同.选区激光熔化成形316L不锈钢与传统制备加工成形316L不锈钢拉伸性能
[25 ,26 ,27 ,28 ,29 ,30 ,31 ] 的比较如
图5 所示.可见，选区激光熔化成形的316L不锈钢表现出屈服强度和断后延伸率的协同提高，具有更佳的强塑性匹配.晶粒尺寸为10~50 μm的316L不锈钢屈服强度约为300 MPa，断后延伸率为42%
[25 ] .而2种增材试样中沿增材方向柱状晶粒尺寸均超过100 μm，但其屈服强度分别达到550 MPa (水平方向增材试样)和520 MPa (竖直方向增材试样)，可见，晶粒内部精细亚结构对屈服强度也有贡献.同时，大量小角晶界和多层次、跨尺度的组织结构(纳米尺度胞状结构、微米尺度熔池和晶粒)导致稳定的加工硬化过程，使塑性同步提升.选区激光熔化316L不锈钢不仅表现出良好的拉伸性能，还具有较好的疲劳断裂性能
[17 ,32 ] ，因此，其具有较好的综合力学性能.
图5 选区激光熔化成形316L不锈钢与传统制备方式成形316L不锈钢拉伸性能<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R22">22</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R23">23</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R24">24</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R25">25</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R26">26</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R27">27</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R28">28</xref>]</sup>比较 Comparisons of tensile properties of SLMed 316L stainless steel and counterparts fabricated by traditional methods<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R22">22</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R23">23</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R24">24</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R25">25</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R26">26</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R27">27</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R28">28</xref>]</sup> Fig.5 ![]()
<strong>2.4 </strong>拉伸断口 选区激光熔化成形316L不锈钢拉伸断口形貌的SEM像如图6 所示.图6 a和b分别为竖直方向增材和水平方向增材试样拉伸断口形貌.2种增材方向试样拉伸断口中都可观察到韧窝形貌.拉伸断口形貌观察结果表明2种增材方向试样都表现出宏观塑性断裂行为，竖直方向增材试样的拉伸断口中可以观察到更多的韧窝形貌，这也反映其具有更高的塑性.拉伸断口局部形貌的高倍SEM像如图6 c所示，可以观察到尺寸约为100~500 nm的等轴韧窝.韧窝是韧性断裂的典型形貌，在塑性变形过程中，材料内部会出现微孔洞，这些微孔洞在拉伸载荷下经形核、扩展、合并聚集最后相互连接而导致断裂，从而在拉伸断口上形成韧窝形貌.同时，从图6 d中可观察到尺寸为10 μm的球状孔洞.选区激光熔化成形过程中激光束与金属粉体交互作用、激光束与熔体的交互作用、金属粉体的运动、熔体的热毛细对流都可能导致缺陷的形成[33 ,34 ,35 ] .从能量输入的角度来讲，激光能量密度较低时会使层间出现未熔合区域(lack of fusion，LOF)，造成冶金结合不致密，形成沿层间分布的缺陷.在本实验激光参数成形条件下，不同增材方向的选区激光熔化成形316L不锈钢试样都能致密成形，缺陷形貌为规则、对称的近球形或椭球形，未观察到大尺寸的LOF类型缺陷.图6 d中观察到的小尺寸球形孔洞极有可能是气孔或匙孔(key-hole).与LOF类型缺陷形成机制不同，匙孔是由于局部激光功率密度过高，熔体失稳运动导致的.气孔则是在选区激光熔化过程中低熔点组分汽化或原料粉体中挟裹的气体在凝固时未及时逸出导致.相比于其它类型缺陷(裂纹、LOF缺陷等)，匙孔/气孔类型的缺陷由于尺寸较小且形貌规则、对称且分布均匀，对力学性能的影响较小. ...
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Fig.5 <strong>2.4 </strong>拉伸断口 选区激光熔化成形316L不锈钢拉伸断口形貌的SEM像如图6 所示.图6 a和b分别为竖直方向增材和水平方向增材试样拉伸断口形貌.2种增材方向试样拉伸断口中都可观察到韧窝形貌.拉伸断口形貌观察结果表明2种增材方向试样都表现出宏观塑性断裂行为，竖直方向增材试样的拉伸断口中可以观察到更多的韧窝形貌，这也反映其具有更高的塑性.拉伸断口局部形貌的高倍SEM像如图6 c所示，可以观察到尺寸约为100~500 nm的等轴韧窝.韧窝是韧性断裂的典型形貌，在塑性变形过程中，材料内部会出现微孔洞，这些微孔洞在拉伸载荷下经形核、扩展、合并聚集最后相互连接而导致断裂，从而在拉伸断口上形成韧窝形貌.同时，从图6 d中可观察到尺寸为10 μm的球状孔洞.选区激光熔化成形过程中激光束与金属粉体交互作用、激光束与熔体的交互作用、金属粉体的运动、熔体的热毛细对流都可能导致缺陷的形成[33 ,34 ,35 ] .从能量输入的角度来讲，激光能量密度较低时会使层间出现未熔合区域(lack of fusion，LOF)，造成冶金结合不致密，形成沿层间分布的缺陷.在本实验激光参数成形条件下，不同增材方向的选区激光熔化成形316L不锈钢试样都能致密成形，缺陷形貌为规则、对称的近球形或椭球形，未观察到大尺寸的LOF类型缺陷.图6 d中观察到的小尺寸球形孔洞极有可能是气孔或匙孔(key-hole).与LOF类型缺陷形成机制不同，匙孔是由于局部激光功率密度过高，熔体失稳运动导致的.气孔则是在选区激光熔化过程中低熔点组分汽化或原料粉体中挟裹的气体在凝固时未及时逸出导致.相比于其它类型缺陷(裂纹、LOF缺陷等)，匙孔/气孔类型的缺陷由于尺寸较小且形貌规则、对称且分布均匀，对力学性能的影响较小. ...
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Selective laser melting of high strength and toughness stainless steel parts: The roles of laser hatch style and part placement strategy
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... 2种不同增材方向316L不锈钢的拉伸工程应力-应变曲线如图4 所示，2种试样拉伸强度与断后延伸率见表1 .可以看出，水平方向增材试样的抗拉强度比竖直方向增材试样增加了15.73%，屈服强度增加了5.77%.竖直方向增材试样则在拉伸过程中表现出更好的塑性，断后延伸率达71.9%，比水平方向增材试样高出35.15%.静力韧度(static toughness)是单位体积材料在准静态拉伸至断裂过程中所吸收的能量，是反映强度和塑性的综合指标，通常用拉伸曲线所围成的面积表示[22 ,23 ,24 ] .水平方向增材试样和竖直方向增材试样的静力韧度分别为337.8×106 和431.2×106 J/m3 .可见，选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能存在明显的各向异性. ...
... 如前文所述，选区激光熔化成形316L不锈钢中存在胞状结构、熔池界面、晶粒等由纳米尺度至微米尺度的跨尺度微观组织，该微观组织与传统制备手段成形的316L不锈钢存在差异，势必会导致塑性变形机制以及力学性能不同.选区激光熔化成形316L不锈钢与传统制备加工成形316L不锈钢拉伸性能
[25 ,26 ,27 ,28 ,29 ,30 ,31 ] 的比较如
图5 所示.可见，选区激光熔化成形的316L不锈钢表现出屈服强度和断后延伸率的协同提高，具有更佳的强塑性匹配.晶粒尺寸为10~50 μm的316L不锈钢屈服强度约为300 MPa，断后延伸率为42%
[25 ] .而2种增材试样中沿增材方向柱状晶粒尺寸均超过100 μm，但其屈服强度分别达到550 MPa (水平方向增材试样)和520 MPa (竖直方向增材试样)，可见，晶粒内部精细亚结构对屈服强度也有贡献.同时，大量小角晶界和多层次、跨尺度的组织结构(纳米尺度胞状结构、微米尺度熔池和晶粒)导致稳定的加工硬化过程，使塑性同步提升.选区激光熔化316L不锈钢不仅表现出良好的拉伸性能，还具有较好的疲劳断裂性能
[17 ,32 ] ，因此，其具有较好的综合力学性能.
图5 选区激光熔化成形316L不锈钢与传统制备方式成形316L不锈钢拉伸性能<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R22">22</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R23">23</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R24">24</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R25">25</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R26">26</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R27">27</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R28">28</xref>]</sup>比较 Comparisons of tensile properties of SLMed 316L stainless steel and counterparts fabricated by traditional methods<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R22">22</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R23">23</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R24">24</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R25">25</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R26">26</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R27">27</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R28">28</xref>]</sup> Fig.5 ![]()
<strong>2.4 </strong>拉伸断口 选区激光熔化成形316L不锈钢拉伸断口形貌的SEM像如图6 所示.图6 a和b分别为竖直方向增材和水平方向增材试样拉伸断口形貌.2种增材方向试样拉伸断口中都可观察到韧窝形貌.拉伸断口形貌观察结果表明2种增材方向试样都表现出宏观塑性断裂行为，竖直方向增材试样的拉伸断口中可以观察到更多的韧窝形貌，这也反映其具有更高的塑性.拉伸断口局部形貌的高倍SEM像如图6 c所示，可以观察到尺寸约为100~500 nm的等轴韧窝.韧窝是韧性断裂的典型形貌，在塑性变形过程中，材料内部会出现微孔洞，这些微孔洞在拉伸载荷下经形核、扩展、合并聚集最后相互连接而导致断裂，从而在拉伸断口上形成韧窝形貌.同时，从图6 d中可观察到尺寸为10 μm的球状孔洞.选区激光熔化成形过程中激光束与金属粉体交互作用、激光束与熔体的交互作用、金属粉体的运动、熔体的热毛细对流都可能导致缺陷的形成[33 ,34 ,35 ] .从能量输入的角度来讲，激光能量密度较低时会使层间出现未熔合区域(lack of fusion，LOF)，造成冶金结合不致密，形成沿层间分布的缺陷.在本实验激光参数成形条件下，不同增材方向的选区激光熔化成形316L不锈钢试样都能致密成形，缺陷形貌为规则、对称的近球形或椭球形，未观察到大尺寸的LOF类型缺陷.图6 d中观察到的小尺寸球形孔洞极有可能是气孔或匙孔(key-hole).与LOF类型缺陷形成机制不同，匙孔是由于局部激光功率密度过高，熔体失稳运动导致的.气孔则是在选区激光熔化过程中低熔点组分汽化或原料粉体中挟裹的气体在凝固时未及时逸出导致.相比于其它类型缺陷(裂纹、LOF缺陷等)，匙孔/气孔类型的缺陷由于尺寸较小且形貌规则、对称且分布均匀，对力学性能的影响较小. ...
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Fig.5 <strong>2.4 </strong>拉伸断口 选区激光熔化成形316L不锈钢拉伸断口形貌的SEM像如图6 所示.图6 a和b分别为竖直方向增材和水平方向增材试样拉伸断口形貌.2种增材方向试样拉伸断口中都可观察到韧窝形貌.拉伸断口形貌观察结果表明2种增材方向试样都表现出宏观塑性断裂行为，竖直方向增材试样的拉伸断口中可以观察到更多的韧窝形貌，这也反映其具有更高的塑性.拉伸断口局部形貌的高倍SEM像如图6 c所示，可以观察到尺寸约为100~500 nm的等轴韧窝.韧窝是韧性断裂的典型形貌，在塑性变形过程中，材料内部会出现微孔洞，这些微孔洞在拉伸载荷下经形核、扩展、合并聚集最后相互连接而导致断裂，从而在拉伸断口上形成韧窝形貌.同时，从图6 d中可观察到尺寸为10 μm的球状孔洞.选区激光熔化成形过程中激光束与金属粉体交互作用、激光束与熔体的交互作用、金属粉体的运动、熔体的热毛细对流都可能导致缺陷的形成[33 ,34 ,35 ] .从能量输入的角度来讲，激光能量密度较低时会使层间出现未熔合区域(lack of fusion，LOF)，造成冶金结合不致密，形成沿层间分布的缺陷.在本实验激光参数成形条件下，不同增材方向的选区激光熔化成形316L不锈钢试样都能致密成形，缺陷形貌为规则、对称的近球形或椭球形，未观察到大尺寸的LOF类型缺陷.图6 d中观察到的小尺寸球形孔洞极有可能是气孔或匙孔(key-hole).与LOF类型缺陷形成机制不同，匙孔是由于局部激光功率密度过高，熔体失稳运动导致的.气孔则是在选区激光熔化过程中低熔点组分汽化或原料粉体中挟裹的气体在凝固时未及时逸出导致.相比于其它类型缺陷(裂纹、LOF缺陷等)，匙孔/气孔类型的缺陷由于尺寸较小且形貌规则、对称且分布均匀，对力学性能的影响较小. ...
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Enhanced mechanical behavior of a nanocrystallised stainless steel and its thermal stability
4
445
... 如前文所述，选区激光熔化成形316L不锈钢中存在胞状结构、熔池界面、晶粒等由纳米尺度至微米尺度的跨尺度微观组织，该微观组织与传统制备手段成形的316L不锈钢存在差异，势必会导致塑性变形机制以及力学性能不同.选区激光熔化成形316L不锈钢与传统制备加工成形316L不锈钢拉伸性能[25 ,26 ,27 ,28 ,29 ,30 ,31 ] 的比较如图5 所示.可见，选区激光熔化成形的316L不锈钢表现出屈服强度和断后延伸率的协同提高，具有更佳的强塑性匹配.晶粒尺寸为10~50 μm的316L不锈钢屈服强度约为300 MPa，断后延伸率为42%[25 ] .而2种增材试样中沿增材方向柱状晶粒尺寸均超过100 μm，但其屈服强度分别达到550 MPa (水平方向增材试样)和520 MPa (竖直方向增材试样)，可见，晶粒内部精细亚结构对屈服强度也有贡献.同时，大量小角晶界和多层次、跨尺度的组织结构(纳米尺度胞状结构、微米尺度熔池和晶粒)导致稳定的加工硬化过程，使塑性同步提升.选区激光熔化316L不锈钢不仅表现出良好的拉伸性能，还具有较好的疲劳断裂性能[17 ,32 ] ，因此，其具有较好的综合力学性能. ...
... [25 ].而2种增材试样中沿增材方向柱状晶粒尺寸均超过100 μm，但其屈服强度分别达到550 MPa (水平方向增材试样)和520 MPa (竖直方向增材试样)，可见，晶粒内部精细亚结构对屈服强度也有贡献.同时，大量小角晶界和多层次、跨尺度的组织结构(纳米尺度胞状结构、微米尺度熔池和晶粒)导致稳定的加工硬化过程，使塑性同步提升.选区激光熔化316L不锈钢不仅表现出良好的拉伸性能，还具有较好的疲劳断裂性能[17 ,32 ] ，因此，其具有较好的综合力学性能. ...
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28 ]比较
Comparisons of tensile properties of SLMed 316L stainless steel and counterparts fabricated by traditional methods<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R22">22</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R23">23</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R24">24</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R25">25</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R26">26</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R27">27</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R28">28</xref>]</sup> Fig.5 <strong>2.4 </strong>拉伸断口 选区激光熔化成形316L不锈钢拉伸断口形貌的SEM像如图6 所示.图6 a和b分别为竖直方向增材和水平方向增材试样拉伸断口形貌.2种增材方向试样拉伸断口中都可观察到韧窝形貌.拉伸断口形貌观察结果表明2种增材方向试样都表现出宏观塑性断裂行为，竖直方向增材试样的拉伸断口中可以观察到更多的韧窝形貌，这也反映其具有更高的塑性.拉伸断口局部形貌的高倍SEM像如图6 c所示，可以观察到尺寸约为100~500 nm的等轴韧窝.韧窝是韧性断裂的典型形貌，在塑性变形过程中，材料内部会出现微孔洞，这些微孔洞在拉伸载荷下经形核、扩展、合并聚集最后相互连接而导致断裂，从而在拉伸断口上形成韧窝形貌.同时，从图6 d中可观察到尺寸为10 μm的球状孔洞.选区激光熔化成形过程中激光束与金属粉体交互作用、激光束与熔体的交互作用、金属粉体的运动、熔体的热毛细对流都可能导致缺陷的形成[33 ,34 ,35 ] .从能量输入的角度来讲，激光能量密度较低时会使层间出现未熔合区域(lack of fusion，LOF)，造成冶金结合不致密，形成沿层间分布的缺陷.在本实验激光参数成形条件下，不同增材方向的选区激光熔化成形316L不锈钢试样都能致密成形，缺陷形貌为规则、对称的近球形或椭球形，未观察到大尺寸的LOF类型缺陷.图6 d中观察到的小尺寸球形孔洞极有可能是气孔或匙孔(key-hole).与LOF类型缺陷形成机制不同，匙孔是由于局部激光功率密度过高，熔体失稳运动导致的.气孔则是在选区激光熔化过程中低熔点组分汽化或原料粉体中挟裹的气体在凝固时未及时逸出导致.相比于其它类型缺陷(裂纹、LOF缺陷等)，匙孔/气孔类型的缺陷由于尺寸较小且形貌规则、对称且分布均匀，对力学性能的影响较小. ...
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Fig.5 <strong>2.4 </strong>拉伸断口 选区激光熔化成形316L不锈钢拉伸断口形貌的SEM像如图6 所示.图6 a和b分别为竖直方向增材和水平方向增材试样拉伸断口形貌.2种增材方向试样拉伸断口中都可观察到韧窝形貌.拉伸断口形貌观察结果表明2种增材方向试样都表现出宏观塑性断裂行为，竖直方向增材试样的拉伸断口中可以观察到更多的韧窝形貌，这也反映其具有更高的塑性.拉伸断口局部形貌的高倍SEM像如图6 c所示，可以观察到尺寸约为100~500 nm的等轴韧窝.韧窝是韧性断裂的典型形貌，在塑性变形过程中，材料内部会出现微孔洞，这些微孔洞在拉伸载荷下经形核、扩展、合并聚集最后相互连接而导致断裂，从而在拉伸断口上形成韧窝形貌.同时，从图6 d中可观察到尺寸为10 μm的球状孔洞.选区激光熔化成形过程中激光束与金属粉体交互作用、激光束与熔体的交互作用、金属粉体的运动、熔体的热毛细对流都可能导致缺陷的形成[33 ,34 ,35 ] .从能量输入的角度来讲，激光能量密度较低时会使层间出现未熔合区域(lack of fusion，LOF)，造成冶金结合不致密，形成沿层间分布的缺陷.在本实验激光参数成形条件下，不同增材方向的选区激光熔化成形316L不锈钢试样都能致密成形，缺陷形貌为规则、对称的近球形或椭球形，未观察到大尺寸的LOF类型缺陷.图6 d中观察到的小尺寸球形孔洞极有可能是气孔或匙孔(key-hole).与LOF类型缺陷形成机制不同，匙孔是由于局部激光功率密度过高，熔体失稳运动导致的.气孔则是在选区激光熔化过程中低熔点组分汽化或原料粉体中挟裹的气体在凝固时未及时逸出导致.相比于其它类型缺陷(裂纹、LOF缺陷等)，匙孔/气孔类型的缺陷由于尺寸较小且形貌规则、对称且分布均匀，对力学性能的影响较小. ...
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Hydrogen uptake in 316L stainless steel: Consequences on the tensile properties
3
2006
... 如前文所述，选区激光熔化成形316L不锈钢中存在胞状结构、熔池界面、晶粒等由纳米尺度至微米尺度的跨尺度微观组织，该微观组织与传统制备手段成形的316L不锈钢存在差异，势必会导致塑性变形机制以及力学性能不同.选区激光熔化成形316L不锈钢与传统制备加工成形316L不锈钢拉伸性能[25 ,26 ,27 ,28 ,29 ,30 ,31 ] 的比较如图5 所示.可见，选区激光熔化成形的316L不锈钢表现出屈服强度和断后延伸率的协同提高，具有更佳的强塑性匹配.晶粒尺寸为10~50 μm的316L不锈钢屈服强度约为300 MPa，断后延伸率为42%[25 ] .而2种增材试样中沿增材方向柱状晶粒尺寸均超过100 μm，但其屈服强度分别达到550 MPa (水平方向增材试样)和520 MPa (竖直方向增材试样)，可见，晶粒内部精细亚结构对屈服强度也有贡献.同时，大量小角晶界和多层次、跨尺度的组织结构(纳米尺度胞状结构、微米尺度熔池和晶粒)导致稳定的加工硬化过程，使塑性同步提升.选区激光熔化316L不锈钢不仅表现出良好的拉伸性能，还具有较好的疲劳断裂性能[17 ,32 ] ，因此，其具有较好的综合力学性能. ...
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28 ]比较
Comparisons of tensile properties of SLMed 316L stainless steel and counterparts fabricated by traditional methods<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R22">22</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R23">23</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R24">24</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R25">25</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R26">26</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R27">27</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R28">28</xref>]</sup> Fig.5 <strong>2.4 </strong>拉伸断口 选区激光熔化成形316L不锈钢拉伸断口形貌的SEM像如图6 所示.图6 a和b分别为竖直方向增材和水平方向增材试样拉伸断口形貌.2种增材方向试样拉伸断口中都可观察到韧窝形貌.拉伸断口形貌观察结果表明2种增材方向试样都表现出宏观塑性断裂行为，竖直方向增材试样的拉伸断口中可以观察到更多的韧窝形貌，这也反映其具有更高的塑性.拉伸断口局部形貌的高倍SEM像如图6 c所示，可以观察到尺寸约为100~500 nm的等轴韧窝.韧窝是韧性断裂的典型形貌，在塑性变形过程中，材料内部会出现微孔洞，这些微孔洞在拉伸载荷下经形核、扩展、合并聚集最后相互连接而导致断裂，从而在拉伸断口上形成韧窝形貌.同时，从图6 d中可观察到尺寸为10 μm的球状孔洞.选区激光熔化成形过程中激光束与金属粉体交互作用、激光束与熔体的交互作用、金属粉体的运动、熔体的热毛细对流都可能导致缺陷的形成[33 ,34 ,35 ] .从能量输入的角度来讲，激光能量密度较低时会使层间出现未熔合区域(lack of fusion，LOF)，造成冶金结合不致密，形成沿层间分布的缺陷.在本实验激光参数成形条件下，不同增材方向的选区激光熔化成形316L不锈钢试样都能致密成形，缺陷形貌为规则、对称的近球形或椭球形，未观察到大尺寸的LOF类型缺陷.图6 d中观察到的小尺寸球形孔洞极有可能是气孔或匙孔(key-hole).与LOF类型缺陷形成机制不同，匙孔是由于局部激光功率密度过高，熔体失稳运动导致的.气孔则是在选区激光熔化过程中低熔点组分汽化或原料粉体中挟裹的气体在凝固时未及时逸出导致.相比于其它类型缺陷(裂纹、LOF缺陷等)，匙孔/气孔类型的缺陷由于尺寸较小且形貌规则、对称且分布均匀，对力学性能的影响较小. ...
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Fig.5 <strong>2.4 </strong>拉伸断口 选区激光熔化成形316L不锈钢拉伸断口形貌的SEM像如图6 所示.图6 a和b分别为竖直方向增材和水平方向增材试样拉伸断口形貌.2种增材方向试样拉伸断口中都可观察到韧窝形貌.拉伸断口形貌观察结果表明2种增材方向试样都表现出宏观塑性断裂行为，竖直方向增材试样的拉伸断口中可以观察到更多的韧窝形貌，这也反映其具有更高的塑性.拉伸断口局部形貌的高倍SEM像如图6 c所示，可以观察到尺寸约为100~500 nm的等轴韧窝.韧窝是韧性断裂的典型形貌，在塑性变形过程中，材料内部会出现微孔洞，这些微孔洞在拉伸载荷下经形核、扩展、合并聚集最后相互连接而导致断裂，从而在拉伸断口上形成韧窝形貌.同时，从图6 d中可观察到尺寸为10 μm的球状孔洞.选区激光熔化成形过程中激光束与金属粉体交互作用、激光束与熔体的交互作用、金属粉体的运动、熔体的热毛细对流都可能导致缺陷的形成[33 ,34 ,35 ] .从能量输入的角度来讲，激光能量密度较低时会使层间出现未熔合区域(lack of fusion，LOF)，造成冶金结合不致密，形成沿层间分布的缺陷.在本实验激光参数成形条件下，不同增材方向的选区激光熔化成形316L不锈钢试样都能致密成形，缺陷形貌为规则、对称的近球形或椭球形，未观察到大尺寸的LOF类型缺陷.图6 d中观察到的小尺寸球形孔洞极有可能是气孔或匙孔(key-hole).与LOF类型缺陷形成机制不同，匙孔是由于局部激光功率密度过高，熔体失稳运动导致的.气孔则是在选区激光熔化过程中低熔点组分汽化或原料粉体中挟裹的气体在凝固时未及时逸出导致.相比于其它类型缺陷(裂纹、LOF缺陷等)，匙孔/气孔类型的缺陷由于尺寸较小且形貌规则、对称且分布均匀，对力学性能的影响较小. ...
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Tensile properties of a nanocrystalline 316L austenitic stainless steel
3
2005
... 如前文所述，选区激光熔化成形316L不锈钢中存在胞状结构、熔池界面、晶粒等由纳米尺度至微米尺度的跨尺度微观组织，该微观组织与传统制备手段成形的316L不锈钢存在差异，势必会导致塑性变形机制以及力学性能不同.选区激光熔化成形316L不锈钢与传统制备加工成形316L不锈钢拉伸性能[25 ,26 ,27 ,28 ,29 ,30 ,31 ] 的比较如图5 所示.可见，选区激光熔化成形的316L不锈钢表现出屈服强度和断后延伸率的协同提高，具有更佳的强塑性匹配.晶粒尺寸为10~50 μm的316L不锈钢屈服强度约为300 MPa，断后延伸率为42%[25 ] .而2种增材试样中沿增材方向柱状晶粒尺寸均超过100 μm，但其屈服强度分别达到550 MPa (水平方向增材试样)和520 MPa (竖直方向增材试样)，可见，晶粒内部精细亚结构对屈服强度也有贡献.同时，大量小角晶界和多层次、跨尺度的组织结构(纳米尺度胞状结构、微米尺度熔池和晶粒)导致稳定的加工硬化过程，使塑性同步提升.选区激光熔化316L不锈钢不仅表现出良好的拉伸性能，还具有较好的疲劳断裂性能[17 ,32 ] ，因此，其具有较好的综合力学性能. ...
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28 ]比较
Comparisons of tensile properties of SLMed 316L stainless steel and counterparts fabricated by traditional methods<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R22">22</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R23">23</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R24">24</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R25">25</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R26">26</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R27">27</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R28">28</xref>]</sup> Fig.5 <strong>2.4 </strong>拉伸断口 选区激光熔化成形316L不锈钢拉伸断口形貌的SEM像如图6 所示.图6 a和b分别为竖直方向增材和水平方向增材试样拉伸断口形貌.2种增材方向试样拉伸断口中都可观察到韧窝形貌.拉伸断口形貌观察结果表明2种增材方向试样都表现出宏观塑性断裂行为，竖直方向增材试样的拉伸断口中可以观察到更多的韧窝形貌，这也反映其具有更高的塑性.拉伸断口局部形貌的高倍SEM像如图6 c所示，可以观察到尺寸约为100~500 nm的等轴韧窝.韧窝是韧性断裂的典型形貌，在塑性变形过程中，材料内部会出现微孔洞，这些微孔洞在拉伸载荷下经形核、扩展、合并聚集最后相互连接而导致断裂，从而在拉伸断口上形成韧窝形貌.同时，从图6 d中可观察到尺寸为10 μm的球状孔洞.选区激光熔化成形过程中激光束与金属粉体交互作用、激光束与熔体的交互作用、金属粉体的运动、熔体的热毛细对流都可能导致缺陷的形成[33 ,34 ,35 ] .从能量输入的角度来讲，激光能量密度较低时会使层间出现未熔合区域(lack of fusion，LOF)，造成冶金结合不致密，形成沿层间分布的缺陷.在本实验激光参数成形条件下，不同增材方向的选区激光熔化成形316L不锈钢试样都能致密成形，缺陷形貌为规则、对称的近球形或椭球形，未观察到大尺寸的LOF类型缺陷.图6 d中观察到的小尺寸球形孔洞极有可能是气孔或匙孔(key-hole).与LOF类型缺陷形成机制不同，匙孔是由于局部激光功率密度过高，熔体失稳运动导致的.气孔则是在选区激光熔化过程中低熔点组分汽化或原料粉体中挟裹的气体在凝固时未及时逸出导致.相比于其它类型缺陷(裂纹、LOF缺陷等)，匙孔/气孔类型的缺陷由于尺寸较小且形貌规则、对称且分布均匀，对力学性能的影响较小. ...
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Fig.5 <strong>2.4 </strong>拉伸断口 选区激光熔化成形316L不锈钢拉伸断口形貌的SEM像如图6 所示.图6 a和b分别为竖直方向增材和水平方向增材试样拉伸断口形貌.2种增材方向试样拉伸断口中都可观察到韧窝形貌.拉伸断口形貌观察结果表明2种增材方向试样都表现出宏观塑性断裂行为，竖直方向增材试样的拉伸断口中可以观察到更多的韧窝形貌，这也反映其具有更高的塑性.拉伸断口局部形貌的高倍SEM像如图6 c所示，可以观察到尺寸约为100~500 nm的等轴韧窝.韧窝是韧性断裂的典型形貌，在塑性变形过程中，材料内部会出现微孔洞，这些微孔洞在拉伸载荷下经形核、扩展、合并聚集最后相互连接而导致断裂，从而在拉伸断口上形成韧窝形貌.同时，从图6 d中可观察到尺寸为10 μm的球状孔洞.选区激光熔化成形过程中激光束与金属粉体交互作用、激光束与熔体的交互作用、金属粉体的运动、熔体的热毛细对流都可能导致缺陷的形成[33 ,34 ,35 ] .从能量输入的角度来讲，激光能量密度较低时会使层间出现未熔合区域(lack of fusion，LOF)，造成冶金结合不致密，形成沿层间分布的缺陷.在本实验激光参数成形条件下，不同增材方向的选区激光熔化成形316L不锈钢试样都能致密成形，缺陷形貌为规则、对称的近球形或椭球形，未观察到大尺寸的LOF类型缺陷.图6 d中观察到的小尺寸球形孔洞极有可能是气孔或匙孔(key-hole).与LOF类型缺陷形成机制不同，匙孔是由于局部激光功率密度过高，熔体失稳运动导致的.气孔则是在选区激光熔化过程中低熔点组分汽化或原料粉体中挟裹的气体在凝固时未及时逸出导致.相比于其它类型缺陷(裂纹、LOF缺陷等)，匙孔/气孔类型的缺陷由于尺寸较小且形貌规则、对称且分布均匀，对力学性能的影响较小. ...
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The tensile and low-cycle fatigue behavior of cold worked 316L stainless steel: Influence of dynamic strain aging
3
2004
... 如前文所述，选区激光熔化成形316L不锈钢中存在胞状结构、熔池界面、晶粒等由纳米尺度至微米尺度的跨尺度微观组织，该微观组织与传统制备手段成形的316L不锈钢存在差异，势必会导致塑性变形机制以及力学性能不同.选区激光熔化成形316L不锈钢与传统制备加工成形316L不锈钢拉伸性能[25 ,26 ,27 ,28 ,29 ,30 ,31 ] 的比较如图5 所示.可见，选区激光熔化成形的316L不锈钢表现出屈服强度和断后延伸率的协同提高，具有更佳的强塑性匹配.晶粒尺寸为10~50 μm的316L不锈钢屈服强度约为300 MPa，断后延伸率为42%[25 ] .而2种增材试样中沿增材方向柱状晶粒尺寸均超过100 μm，但其屈服强度分别达到550 MPa (水平方向增材试样)和520 MPa (竖直方向增材试样)，可见，晶粒内部精细亚结构对屈服强度也有贡献.同时，大量小角晶界和多层次、跨尺度的组织结构(纳米尺度胞状结构、微米尺度熔池和晶粒)导致稳定的加工硬化过程，使塑性同步提升.选区激光熔化316L不锈钢不仅表现出良好的拉伸性能，还具有较好的疲劳断裂性能[17 ,32 ] ，因此，其具有较好的综合力学性能. ...
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28 ]比较
Comparisons of tensile properties of SLMed 316L stainless steel and counterparts fabricated by traditional methods<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R22">22</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R23">23</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R24">24</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R25">25</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R26">26</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R27">27</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="R28">28</xref>]</sup> Fig.5 <strong>2.4 </strong>拉伸断口 选区激光熔化成形316L不锈钢拉伸断口形貌的SEM像如图6 所示.图6 a和b分别为竖直方向增材和水平方向增材试样拉伸断口形貌.2种增材方向试样拉伸断口中都可观察到韧窝形貌.拉伸断口形貌观察结果表明2种增材方向试样都表现出宏观塑性断裂行为，竖直方向增材试样的拉伸断口中可以观察到更多的韧窝形貌，这也反映其具有更高的塑性.拉伸断口局部形貌的高倍SEM像如图6 c所示，可以观察到尺寸约为100~500 nm的等轴韧窝.韧窝是韧性断裂的典型形貌，在塑性变形过程中，材料内部会出现微孔洞，这些微孔洞在拉伸载荷下经形核、扩展、合并聚集最后相互连接而导致断裂，从而在拉伸断口上形成韧窝形貌.同时，从图6 d中可观察到尺寸为10 μm的球状孔洞.选区激光熔化成形过程中激光束与金属粉体交互作用、激光束与熔体的交互作用、金属粉体的运动、熔体的热毛细对流都可能导致缺陷的形成[33 ,34 ,35 ] .从能量输入的角度来讲，激光能量密度较低时会使层间出现未熔合区域(lack of fusion，LOF)，造成冶金结合不致密，形成沿层间分布的缺陷.在本实验激光参数成形条件下，不同增材方向的选区激光熔化成形316L不锈钢试样都能致密成形，缺陷形貌为规则、对称的近球形或椭球形，未观察到大尺寸的LOF类型缺陷.图6 d中观察到的小尺寸球形孔洞极有可能是气孔或匙孔(key-hole).与LOF类型缺陷形成机制不同，匙孔是由于局部激光功率密度过高，熔体失稳运动导致的.气孔则是在选区激光熔化过程中低熔点组分汽化或原料粉体中挟裹的气体在凝固时未及时逸出导致.相比于其它类型缺陷(裂纹、LOF缺陷等)，匙孔/气孔类型的缺陷由于尺寸较小且形貌规则、对称且分布均匀，对力学性能的影响较小. ...
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Fig.5 <strong>2.4 </strong>拉伸断口 选区激光熔化成形316L不锈钢拉伸断口形貌的SEM像如图6 所示.图6 a和b分别为竖直方向增材和水平方向增材试样拉伸断口形貌.2种增材方向试样拉伸断口中都可观察到韧窝形貌.拉伸断口形貌观察结果表明2种增材方向试样都表现出宏观塑性断裂行为，竖直方向增材试样的拉伸断口中可以观察到更多的韧窝形貌，这也反映其具有更高的塑性.拉伸断口局部形貌的高倍SEM像如图6 c所示，可以观察到尺寸约为100~500 nm的等轴韧窝.韧窝是韧性断裂的典型形貌，在塑性变形过程中，材料内部会出现微孔洞，这些微孔洞在拉伸载荷下经形核、扩展、合并聚集最后相互连接而导致断裂，从而在拉伸断口上形成韧窝形貌.同时，从图6 d中可观察到尺寸为10 μm的球状孔洞.选区激光熔化成形过程中激光束与金属粉体交互作用、激光束与熔体的交互作用、金属粉体的运动、熔体的热毛细对流都可能导致缺陷的形成[33 ,34 ,35 ] .从能量输入的角度来讲，激光能量密度较低时会使层间出现未熔合区域(lack of fusion，LOF)，造成冶金结合不致密，形成沿层间分布的缺陷.在本实验激光参数成形条件下，不同增材方向的选区激光熔化成形316L不锈钢试样都能致密成形，缺陷形貌为规则、对称的近球形或椭球形，未观察到大尺寸的LOF类型缺陷.图6 d中观察到的小尺寸球形孔洞极有可能是气孔或匙孔(key-hole).与LOF类型缺陷形成机制不同，匙孔是由于局部激光功率密度过高，熔体失稳运动导致的.气孔则是在选区激光熔化过程中低熔点组分汽化或原料粉体中挟裹的气体在凝固时未及时逸出导致.相比于其它类型缺陷(裂纹、LOF缺陷等)，匙孔/气孔类型的缺陷由于尺寸较小且形貌规则、对称且分布均匀，对力学性能的影响较小. ...
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The mechanical properties of 316L/304L stainless steels, Alloy 718 and Mod 9Cr-1Mo after irradiation in a spallation environment
1
2001
... 如前文所述，选区激光熔化成形316L不锈钢中存在胞状结构、熔池界面、晶粒等由纳米尺度至微米尺度的跨尺度微观组织，该微观组织与传统制备手段成形的316L不锈钢存在差异，势必会导致塑性变形机制以及力学性能不同.选区激光熔化成形316L不锈钢与传统制备加工成形316L不锈钢拉伸性能[25 ,26 ,27 ,28 ,29 ,30 ,31 ] 的比较如图5 所示.可见，选区激光熔化成形的316L不锈钢表现出屈服强度和断后延伸率的协同提高，具有更佳的强塑性匹配.晶粒尺寸为10~50 μm的316L不锈钢屈服强度约为300 MPa，断后延伸率为42%[25 ] .而2种增材试样中沿增材方向柱状晶粒尺寸均超过100 μm，但其屈服强度分别达到550 MPa (水平方向增材试样)和520 MPa (竖直方向增材试样)，可见，晶粒内部精细亚结构对屈服强度也有贡献.同时，大量小角晶界和多层次、跨尺度的组织结构(纳米尺度胞状结构、微米尺度熔池和晶粒)导致稳定的加工硬化过程，使塑性同步提升.选区激光熔化316L不锈钢不仅表现出良好的拉伸性能，还具有较好的疲劳断裂性能[17 ,32 ] ，因此，其具有较好的综合力学性能. ...
Sintering response of austenitic (316L) and ferritic (434L) stainless steel consolidated in conventional and microwave furnaces
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2006
... 如前文所述，选区激光熔化成形316L不锈钢中存在胞状结构、熔池界面、晶粒等由纳米尺度至微米尺度的跨尺度微观组织，该微观组织与传统制备手段成形的316L不锈钢存在差异，势必会导致塑性变形机制以及力学性能不同.选区激光熔化成形316L不锈钢与传统制备加工成形316L不锈钢拉伸性能[25 ,26 ,27 ,28 ,29 ,30 ,31 ] 的比较如图5 所示.可见，选区激光熔化成形的316L不锈钢表现出屈服强度和断后延伸率的协同提高，具有更佳的强塑性匹配.晶粒尺寸为10~50 μm的316L不锈钢屈服强度约为300 MPa，断后延伸率为42%[25 ] .而2种增材试样中沿增材方向柱状晶粒尺寸均超过100 μm，但其屈服强度分别达到550 MPa (水平方向增材试样)和520 MPa (竖直方向增材试样)，可见，晶粒内部精细亚结构对屈服强度也有贡献.同时，大量小角晶界和多层次、跨尺度的组织结构(纳米尺度胞状结构、微米尺度熔池和晶粒)导致稳定的加工硬化过程，使塑性同步提升.选区激光熔化316L不锈钢不仅表现出良好的拉伸性能，还具有较好的疲劳断裂性能[17 ,32 ] ，因此，其具有较好的综合力学性能. ...
Monotonic mechanical properties of plasma nitrided 316L polycrystalline austenitic stainless steel: Mechanical behaviour of the nitrided layer and impact of nitriding residual stresses
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605
... 如前文所述，选区激光熔化成形316L不锈钢中存在胞状结构、熔池界面、晶粒等由纳米尺度至微米尺度的跨尺度微观组织，该微观组织与传统制备手段成形的316L不锈钢存在差异，势必会导致塑性变形机制以及力学性能不同.选区激光熔化成形316L不锈钢与传统制备加工成形316L不锈钢拉伸性能[25 ,26 ,27 ,28 ,29 ,30 ,31 ] 的比较如图5 所示.可见，选区激光熔化成形的316L不锈钢表现出屈服强度和断后延伸率的协同提高，具有更佳的强塑性匹配.晶粒尺寸为10~50 μm的316L不锈钢屈服强度约为300 MPa，断后延伸率为42%[25 ] .而2种增材试样中沿增材方向柱状晶粒尺寸均超过100 μm，但其屈服强度分别达到550 MPa (水平方向增材试样)和520 MPa (竖直方向增材试样)，可见，晶粒内部精细亚结构对屈服强度也有贡献.同时，大量小角晶界和多层次、跨尺度的组织结构(纳米尺度胞状结构、微米尺度熔池和晶粒)导致稳定的加工硬化过程，使塑性同步提升.选区激光熔化316L不锈钢不仅表现出良好的拉伸性能，还具有较好的疲劳断裂性能[17 ,32 ] ，因此，其具有较好的综合力学性能. ...
Fatigue and fracture behaviour of laser powder bed fusion stainless steel 316L: Influence of processing parameters
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703
... 如前文所述，选区激光熔化成形316L不锈钢中存在胞状结构、熔池界面、晶粒等由纳米尺度至微米尺度的跨尺度微观组织，该微观组织与传统制备手段成形的316L不锈钢存在差异，势必会导致塑性变形机制以及力学性能不同.选区激光熔化成形316L不锈钢与传统制备加工成形316L不锈钢拉伸性能[25 ,26 ,27 ,28 ,29 ,30 ,31 ] 的比较如图5 所示.可见，选区激光熔化成形的316L不锈钢表现出屈服强度和断后延伸率的协同提高，具有更佳的强塑性匹配.晶粒尺寸为10~50 μm的316L不锈钢屈服强度约为300 MPa，断后延伸率为42%[25 ] .而2种增材试样中沿增材方向柱状晶粒尺寸均超过100 μm，但其屈服强度分别达到550 MPa (水平方向增材试样)和520 MPa (竖直方向增材试样)，可见，晶粒内部精细亚结构对屈服强度也有贡献.同时，大量小角晶界和多层次、跨尺度的组织结构(纳米尺度胞状结构、微米尺度熔池和晶粒)导致稳定的加工硬化过程，使塑性同步提升.选区激光熔化316L不锈钢不仅表现出良好的拉伸性能，还具有较好的疲劳断裂性能[17 ,32 ] ，因此，其具有较好的综合力学性能. ...
Denudation of metal powder layers in laser powder bed fusion processes
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2016
... 选区激光熔化成形316L不锈钢拉伸断口形貌的SEM像如图6 所示.图6 a和b分别为竖直方向增材和水平方向增材试样拉伸断口形貌.2种增材方向试样拉伸断口中都可观察到韧窝形貌.拉伸断口形貌观察结果表明2种增材方向试样都表现出宏观塑性断裂行为，竖直方向增材试样的拉伸断口中可以观察到更多的韧窝形貌，这也反映其具有更高的塑性.拉伸断口局部形貌的高倍SEM像如图6 c所示，可以观察到尺寸约为100~500 nm的等轴韧窝.韧窝是韧性断裂的典型形貌，在塑性变形过程中，材料内部会出现微孔洞，这些微孔洞在拉伸载荷下经形核、扩展、合并聚集最后相互连接而导致断裂，从而在拉伸断口上形成韧窝形貌.同时，从图6 d中可观察到尺寸为10 μm的球状孔洞.选区激光熔化成形过程中激光束与金属粉体交互作用、激光束与熔体的交互作用、金属粉体的运动、熔体的热毛细对流都可能导致缺陷的形成[33 ,34 ,35 ] .从能量输入的角度来讲，激光能量密度较低时会使层间出现未熔合区域(lack of fusion，LOF)，造成冶金结合不致密，形成沿层间分布的缺陷.在本实验激光参数成形条件下，不同增材方向的选区激光熔化成形316L不锈钢试样都能致密成形，缺陷形貌为规则、对称的近球形或椭球形，未观察到大尺寸的LOF类型缺陷.图6 d中观察到的小尺寸球形孔洞极有可能是气孔或匙孔(key-hole).与LOF类型缺陷形成机制不同，匙孔是由于局部激光功率密度过高，熔体失稳运动导致的.气孔则是在选区激光熔化过程中低熔点组分汽化或原料粉体中挟裹的气体在凝固时未及时逸出导致.相比于其它类型缺陷(裂纹、LOF缺陷等)，匙孔/气孔类型的缺陷由于尺寸较小且形貌规则、对称且分布均匀，对力学性能的影响较小. ...
Laser powder-bed fusion additive manufacturing: Physics of complex melt flow and formation mechanisms of pores, spatter, and denudation zones
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2016
... 选区激光熔化成形316L不锈钢拉伸断口形貌的SEM像如图6 所示.图6 a和b分别为竖直方向增材和水平方向增材试样拉伸断口形貌.2种增材方向试样拉伸断口中都可观察到韧窝形貌.拉伸断口形貌观察结果表明2种增材方向试样都表现出宏观塑性断裂行为，竖直方向增材试样的拉伸断口中可以观察到更多的韧窝形貌，这也反映其具有更高的塑性.拉伸断口局部形貌的高倍SEM像如图6 c所示，可以观察到尺寸约为100~500 nm的等轴韧窝.韧窝是韧性断裂的典型形貌，在塑性变形过程中，材料内部会出现微孔洞，这些微孔洞在拉伸载荷下经形核、扩展、合并聚集最后相互连接而导致断裂，从而在拉伸断口上形成韧窝形貌.同时，从图6 d中可观察到尺寸为10 μm的球状孔洞.选区激光熔化成形过程中激光束与金属粉体交互作用、激光束与熔体的交互作用、金属粉体的运动、熔体的热毛细对流都可能导致缺陷的形成[33 ,34 ,35 ] .从能量输入的角度来讲，激光能量密度较低时会使层间出现未熔合区域(lack of fusion，LOF)，造成冶金结合不致密，形成沿层间分布的缺陷.在本实验激光参数成形条件下，不同增材方向的选区激光熔化成形316L不锈钢试样都能致密成形，缺陷形貌为规则、对称的近球形或椭球形，未观察到大尺寸的LOF类型缺陷.图6 d中观察到的小尺寸球形孔洞极有可能是气孔或匙孔(key-hole).与LOF类型缺陷形成机制不同，匙孔是由于局部激光功率密度过高，熔体失稳运动导致的.气孔则是在选区激光熔化过程中低熔点组分汽化或原料粉体中挟裹的气体在凝固时未及时逸出导致.相比于其它类型缺陷(裂纹、LOF缺陷等)，匙孔/气孔类型的缺陷由于尺寸较小且形貌规则、对称且分布均匀，对力学性能的影响较小. ...
On the role of melt flow into the surface structure and porosity development during selective laser melting
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2015
... 选区激光熔化成形316L不锈钢拉伸断口形貌的SEM像如图6 所示.图6 a和b分别为竖直方向增材和水平方向增材试样拉伸断口形貌.2种增材方向试样拉伸断口中都可观察到韧窝形貌.拉伸断口形貌观察结果表明2种增材方向试样都表现出宏观塑性断裂行为，竖直方向增材试样的拉伸断口中可以观察到更多的韧窝形貌，这也反映其具有更高的塑性.拉伸断口局部形貌的高倍SEM像如图6 c所示，可以观察到尺寸约为100~500 nm的等轴韧窝.韧窝是韧性断裂的典型形貌，在塑性变形过程中，材料内部会出现微孔洞，这些微孔洞在拉伸载荷下经形核、扩展、合并聚集最后相互连接而导致断裂，从而在拉伸断口上形成韧窝形貌.同时，从图6 d中可观察到尺寸为10 μm的球状孔洞.选区激光熔化成形过程中激光束与金属粉体交互作用、激光束与熔体的交互作用、金属粉体的运动、熔体的热毛细对流都可能导致缺陷的形成[33 ,34 ,35 ] .从能量输入的角度来讲，激光能量密度较低时会使层间出现未熔合区域(lack of fusion，LOF)，造成冶金结合不致密，形成沿层间分布的缺陷.在本实验激光参数成形条件下，不同增材方向的选区激光熔化成形316L不锈钢试样都能致密成形，缺陷形貌为规则、对称的近球形或椭球形，未观察到大尺寸的LOF类型缺陷.图6 d中观察到的小尺寸球形孔洞极有可能是气孔或匙孔(key-hole).与LOF类型缺陷形成机制不同，匙孔是由于局部激光功率密度过高，熔体失稳运动导致的.气孔则是在选区激光熔化过程中低熔点组分汽化或原料粉体中挟裹的气体在凝固时未及时逸出导致.相比于其它类型缺陷(裂纹、LOF缺陷等)，匙孔/气孔类型的缺陷由于尺寸较小且形貌规则、对称且分布均匀，对力学性能的影响较小. ...
The effect of grain size and grain orientation on deformation twinning in a Fe-22 wt.% Mn-0.6 wt.% C TWIP steel
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527
... 图9 a中上部和右下角2个取向接近<001>方向的晶粒内部未观察到孪晶的出现，说明晶粒取向对形变孪晶的产生有影响.为探究形变孪晶与晶粒取向的关联，将图9 a中产生孪晶和未产生孪晶晶粒的晶粒取向标注于同一标准取向三角形内，如图10 所示.从能够观察到形变孪晶和未观察到形变孪晶晶粒的取向分布可以看出，当晶粒的<001>方向与拉伸方向平行时，晶粒难以产生孪晶；当晶粒的<111>方向或<110>方向与拉伸方向平行时，晶粒易产生孪晶.滑移系开动所需最小分切应力为临界分切应力.滑移、孪生变形均需要一定的临界分切应力才可发生，且孪生变形所需的临界分切应力远高于滑移临界分切应力.对不同取向晶粒滑移和孪生的Schmid因子进行比较认为：在fcc结构金属中，晶粒取向接近<001>时，晶粒优先通过位错滑移发生变形，晶粒取向接近<110>-<111>时，晶粒优先通过孪生发生变形[36 ] .同时，孪生开动所需应力与晶粒尺寸的关系为[37 ] ： ...
Transition of twinning behavior in CoCrFeMnNi high entropy alloy with grain refinement
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712
... 图9 a中上部和右下角2个取向接近<001>方向的晶粒内部未观察到孪晶的出现，说明晶粒取向对形变孪晶的产生有影响.为探究形变孪晶与晶粒取向的关联，将图9 a中产生孪晶和未产生孪晶晶粒的晶粒取向标注于同一标准取向三角形内，如图10 所示.从能够观察到形变孪晶和未观察到形变孪晶晶粒的取向分布可以看出，当晶粒的<001>方向与拉伸方向平行时，晶粒难以产生孪晶；当晶粒的<111>方向或<110>方向与拉伸方向平行时，晶粒易产生孪晶.滑移系开动所需最小分切应力为临界分切应力.滑移、孪生变形均需要一定的临界分切应力才可发生，且孪生变形所需的临界分切应力远高于滑移临界分切应力.对不同取向晶粒滑移和孪生的Schmid因子进行比较认为：在fcc结构金属中，晶粒取向接近<001>时，晶粒优先通过位错滑移发生变形，晶粒取向接近<110>-<111>时，晶粒优先通过孪生发生变形[36 ] .同时，孪生开动所需应力与晶粒尺寸的关系为[37 ] ： ...
Mn含量对Fe-Mn-C孪生诱发塑性钢拉伸变形行为的影响
1
2018
... 式中，σ T 为孪生应力，m 为孪生的Schmid因子，γ 为层错能(stacking fault energy，SFE)，b p 为分位错的Burgers矢量模，k T 为孪生Hall-Petch常量，d 为晶粒尺寸.前文已经讨论了晶粒取向对于是否出现孪晶的影响.层错能为金属材料的本征参量，通常取决于材料体系的成分[38 ] .层错能越低，位错的交滑移越困难，从而促进了孪晶的形成.316L奥氏体不锈钢层错能较低，约为14 mJ/m2 [39 ] ，易于在塑性变形过程中形成形变孪晶.同时孪生应力随着晶粒尺寸的增大而降低，粗大的晶粒尺寸也有助于形变孪晶的形成. ...
Mn含量对Fe-Mn-C孪生诱发塑性钢拉伸变形行为的影响
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2018
... 式中，σ T 为孪生应力，m 为孪生的Schmid因子，γ 为层错能(stacking fault energy，SFE)，b p 为分位错的Burgers矢量模，k T 为孪生Hall-Petch常量，d 为晶粒尺寸.前文已经讨论了晶粒取向对于是否出现孪晶的影响.层错能为金属材料的本征参量，通常取决于材料体系的成分[38 ] .层错能越低，位错的交滑移越困难，从而促进了孪晶的形成.316L奥氏体不锈钢层错能较低，约为14 mJ/m2 [39 ] ，易于在塑性变形过程中形成形变孪晶.同时孪生应力随着晶粒尺寸的增大而降低，粗大的晶粒尺寸也有助于形变孪晶的形成. ...
Estimative of the stacking fault energy for a FeNi(50/50) alloy and a 316L stainless steel
1
2008
... 式中，σ T 为孪生应力，m 为孪生的Schmid因子，γ 为层错能(stacking fault energy，SFE)，b p 为分位错的Burgers矢量模，k T 为孪生Hall-Petch常量，d 为晶粒尺寸.前文已经讨论了晶粒取向对于是否出现孪晶的影响.层错能为金属材料的本征参量，通常取决于材料体系的成分[38 ] .层错能越低，位错的交滑移越困难，从而促进了孪晶的形成.316L奥氏体不锈钢层错能较低，约为14 mJ/m2 [39 ] ，易于在塑性变形过程中形成形变孪晶.同时孪生应力随着晶粒尺寸的增大而降低，粗大的晶粒尺寸也有助于形变孪晶的形成. ...
Additively manufactured hierarchical stainless steels with high strength and ductility
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2018
... 纳米尺度胞状结构是选区激光熔化成形316L不锈钢中独特的凝固组织.不同应变下选区激光熔化316L不锈钢微观组织演化过程的原位观测[40 ] 表明：在3%应变下，主要变形机制是位错滑移，约10%的晶粒有孪晶的产生并穿过胞状结构；当应变增大到12%，孪生成为主要的变形机制；当应变增大至36%，孪晶的数目急剧增加，胞状结构形貌在整个变形过程中未发生明显变化.塑性变形过程中，形变孪晶的产生、孪晶界与胞状交互作用形成的独特三维空间结构使选区激光熔化成形316L不锈钢具有稳定的加工硬化能力，形变孪晶有助于在高应力水平下维持应变硬化，从而导致较高的塑性/断后延伸率. ...
图1
表1
