Yang等人测量了沉积态316L奥氏体不锈钢的显微硬度（不锈钢中的“L”表示低碳 ， 即低于0.03 wt% ， 以防止敏化并提高耐腐蚀性）与锻造对应物相比 ， 显微硬度增加约35% 。 与锻钢相比 ， 这种增加与DED-LB钢的精细微观结构有关 。 然而 ， 据报道 ， 测得的显微硬度变化很大 。 这些变化与沉积钢的非均匀微观结构有关 ， 包括层间沉积细胞、夹杂物孔和热影响区 ， 所有这些都具有不同的显微硬度值 。 人们广泛研究了电火花放电不锈钢的拉伸性能 。 结果表明 ， 沉积方向对拉伸性能有很大影响 。
具有不同取向的样品拉伸性能的变化与沉积过程中热历史的变化有关 ， 因为冷却速率受到热梯度的高度影响 ， 因此受到沉积高度的影响 。 结果表明 ， 热等静压（HIP）由于减少了孔隙率和残余应力而提高了拉伸性能 。 Balit等人研究了用于修复应用的沉积态薄壁DED-LB 316L的微观结构和拉伸性能 。 使用原位数字图像相关（DIC）结合电子背散射衍射（EBSD）分析 ， 发现测量晶粒尺寸与分析的平均轴向应变之间存在良好的相关性 ， 见图6b 。 Gordon等人研究了在高周疲劳（HCF）加载状态下 ， 通过气体保护金属极电弧焊（DED电弧）制造的沉积态304L不锈钢的疲劳性能 。 结果表明 ， 疲劳寿命在很大程度上取决于沉积态钢的固有各向异性、优先晶粒生长方向和孔隙度 。 研究表明 ， 其疲劳性能类似或优于锻造304L不锈钢 。 这与由DED-LB制造的不锈钢疲劳性能的其他研究非常一致 。
样品S1断裂表面和疲劳损伤孕育点的SEM显微照片 ， 表面上有未熔化的颗粒 。 疲劳裂纹起源于大孔隙附近的脱粘未熔颗粒 。
研究了沉积态不锈钢在水平和垂直方向上的损伤容限和裂纹扩展机制 。 在垂直试样中 ， 裂纹扩展路径为穿晶 。 在具有水平取向的样品中 ， 裂纹分支和沿晶界扩展很明显（图6c） 。 Smith等人报告 ， 沉积态304L不锈钢的疲劳性能在很大程度上取决于沉积态钢中的缺陷 。 结果表明 ， 当缺陷数量最小化时 ， 可以获得优异的疲劳性能 。 疲劳裂纹的起源以不规则形状未熔合（LoF）缺陷的区域为特征 ， 缺陷中含有部分被测量的粉末颗粒 。 图6d说明了氧含量对沉积态316L伸长率的影响 。 很明显 ， 沉积图案（连续层之间为67°或90°）直接影响产生的热历史和与基板的距离 ， 进而导致主蜂窝臂间距（PCA）的变化 。
沉淀硬化（PH）钢是低碳含量（低于0.1 wt%）的Fe–Cr–Ni合金 ， 包含沉淀形成元素 ， 如铜、铝、钛、铌和钽 。 在退火条件下 ， 它们可以是奥氏体或马氏体 。 PH钢零件需要一组独特的性能 。 其中 ， 这些属性包括高强度、高耐腐蚀性、抗氧化性以及优异的耐热性和耐火性 。 PH钢零件在各种应用中用作结构材料 ， 包括海洋结构、飞机燃气轮机、油箱、液压系统、紧固件和核电站 。 在沉积过程中利用超声波振动提高了沉积零件的硬度和拉伸性能 。 这归因于超声波振动在提高粉末收集效率、降低表面粗糙度、增加熔池尺寸、孔隙度、减少微裂纹和细化晶粒尺寸方面的作用 。
来源：Laser-based directed energy deposition (DED-LB) of advanced materials Materials Science and Engineering: A doi.org/10.1016/j.msea.2022.142967
参考文献：Additive manufacturing technologies: an overview about 3D printing methods and future prospects Complexity 2019 (2019) pp. 1-30 10.1155/2019/9656938
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