重熔区的SEM照片 。
据报道 ， 由于熔池的快速凝固 ， DED-LB Al4047的微观结构由等轴和柱状枝晶组成 。 Eliaz等人建议应用高激光功率（高于380 W）作为一种手段 ， 以避免外层沉积层中的LoF或开裂 ， 这决定了沉积零件的表面粗糙度 。
内部有（a）和没有（b）夹杂物的孔隙的SEM照片（左）和EDS图像（右） 。
2.6镍基合金
镍基合金通常加工为锻造、铸造（多晶、定向凝固或单晶）或粉末冶金（P/M）合金 。 它们结合了高温下优异的拉伸和蠕变强度、高抗水腐蚀性、高温抗氧化性、高硬度和韧性、低热膨胀系数、低温下的高强度和延展性 ， 以及合金元素的优异溶解能力、良好的焊接性和成形性 。 上述性能使镍基高温合金适用于喷气发动机、蒸汽涡轮机、航天、石化、能量转换和低温应用 。 然而 ， 镍基合金的机械加工性能较差 。 它们的加工可能会产生残余应力和各种类型的缺陷 ， 这可能会在零件的使用寿命期间导致灾难性故障 。 为了应对这些挑战 ， AM可以作为镍基合金传统制造工艺的潜在替代品 。 此外 ， AM零件固有的设计灵活性可能在创新涡轮机设计中发挥有益作用 ， 通过合并内部冷却微通道来改善传热 ， 从而提高性能 。
许多研究小组研究了应用电沉积工艺参数对沉积态铬镍铁合金718的影响 。 Zhong等人研究了加工参数（如激光功率、激光扫描速度和PMFR）对高沉积速率（即高于0.3 kg/h）下单轨沉积的几何特征、孔隙率和粉末捕捉效率的影响 。 观察到沉积路径和激光功率对沉积态Inconel 718的微观结构和织构有很大影响（图9a）
。 随着沉积过程中扫描路径和施加的激光能量顺序的改变 ， 枝晶生长形态和结晶取向的变化归因于沿熔池的垂直和水平热通量的影响 。 激光功率的增加导致细长、排列的柱状晶粒结构 ， 从而导致外延晶粒生长 。 这种现象可以解释为激光功率的增加影响了热梯度和熔池 ， 从而导致几乎垂直的热通量 。 基于实验结果 ， Liu等人报告了随着单壁沉积层高度的增加 ， 非线性熔池温度分布 。 此外 ， 还研究了激光功率和扫描速度对熔池温度分布的影响 。
图9d显示了热处理（直接时效、均匀化、固溶处理或两者的组合）对DED-LB铬镍铁合金718拉伸性能和断裂韧性的影响 。 与沉积态或锻造合金相比 ， 均匀化+固溶处理+时效产生了最有利的拉伸和断裂韧性性能组合（见图9d） 。 Li等人研究了高沉积速率（2.2 kg/h）下沉积态Inconel 718 DED-LB的微观结构演变和力学性能 。 结果表明 ， 在这些条件下涉及到独特的热历史 。 这种热历史影响了δ、γ′和γ“相沿构建方向的微观结构演变和沉淀 。 虽然γ′相和γ”相在底部和中间区域沉淀 ， 但在顶部区域沉淀所需的温度范围内保持时间短是不够的 。 因此 ， 与底部和中间区域相比 ， 顶部区域的抗拉强度和显微硬度较差 ， 这证实了对DED-LB铬镍铁合金718进行后处理热处理的必要性（图9c） 。
图9 （a）应用沉积策略（增加激光功率时的单向、双向和双向）对沉积态Inconel 718合金晶粒形态和织构的影响 。 （b）室温和高温（650°C）下锻造和沉积态Inconel 718合金疲劳性能的比较 。 （c） Inconel 718合金的高沉积速率（2.2 kg/h）和热历史对沉淀强化和沿构建方向拉伸性能的影响 。 （d）不同热处理对DED-LB铬镍铁合金718力学性能的影响 。
对电沉积镍基合金的研究不仅限于Inconel 718 。 还研究了工艺参数对Inconel 625镀层质量和孔隙率的影响 。 报道了显微硬度随涂层与基体距离的变化 。 这主要归因于熔池冷却速率的变化和沉积层之间的热历史 。 结果表明 ， 通过控制沉积过程中的冷却速率 ， 可以实现沉积材料沿线的均匀硬度 。
2.7 钴基合金
钴基合金具有高硬度、优异的耐磨性、生物相容性和良好的耐腐蚀性 ， 但机械加工性、铸造性和锻造性较差 。 钴基合金在要求高抗热腐蚀和热疲劳（由于其热膨胀系数较低）的使用条件下优于镍基合金 。 然而 ， 与镍基合金不同 ， 钴基合金通常不会被共格沉淀强化 。 最终零件需要复杂的几何形状和复杂的模具准备 。 这使得AM成为制造需要大量设计灵活性和最小后处理的基于Co的零件的潜在有吸引力的替代品 。 钴基合金的应用包括喷气发动机、石化、石油和天然气、承重膝盖、牙科和其他植入物、磁性装置等 。
迄今为止 ， 对钴基合金的电火花放电进行的研究相对有限 ， 重点是CoCrMo和CoCrW合金 。 CoCrMo合金的性能由应用的热处理以及碳化物沉淀物的存在、大小和分布控制 。 采用实验设计（DOE）方法研究了热处理和工艺参数对经DED-LB处理的CoCrMo合金的影响 。 该小组已经表明 ， 时效时间对显微硬度的影响最为显著 。 DED-LB CoCrMo具有与沉积态变形合金相当的均匀显微硬度 。
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