前沿透视：增材制造异质结构高强钢

强度-塑性的矛盾是金属材料工程领域存在的一个长期挑战。近年来，研究发现梯度结构、异质微观组织、孪晶和分级组织结构的金属材料能够提高强度和塑性。例如，金属材料中的变形孪晶是一种重要的变形机制（不同于位错滑移原理），它导致了“孪晶诱发塑性” (TWIP效应)，同时提高了材料的强度和塑性。新加坡制造技术研究院研究毕贵军团队通过激光辅助增材制造(Laser-aided additive manufacturing, LAAM)沉积层状异质结构钢来改善材料的强度-塑性，并对其显微组织、力学性能、变形破坏机理进行了研究。LAAM将马氏体时效钢(C300 MS)和不锈钢(420 SS)在不同层中交替沉积导致宏观层次结构的形成，而Marangoni流动引起的熔池稀释/混合导致了介观尺度异质结构的形成。这些现象与观察到的沿微柱状晶界的元素偏析共同构成了多尺度异质结构。异质结构钢的强度达到1.32GPa，延伸率达7.5%，与母材马氏体时效钢(MS)相比，表现出优越的强塑性组合。强度的增加归因于异质变形引起的强化。

文献链接：

https://doi.org/10.1080/21663831.2021.1904299 

原文链接：

http://www.cailiaoniu.com/223391.html