激光粉末床熔融技术制备双相不锈钢研究进展

潘万枫1, 李尚1, 张健1, 董选普1,2, 刘鑫旺1,计效园1, 向红亮3,4, 曹华堂1,2(1.华中科技大学材料科学与工程学院)(2.华中科技大学 材料成形与模具技术全国重点实验室)(3.福州大学机械工程及自动化学院)(4.三明医学科技职业学院)

摘要: 双相不锈钢(DSS)因其优异的综合性能, 在海洋、化工等领域得到广泛应用。传统方法制造DSS 具有形状受限、成本高、材料利用率较低的缺点, 激光粉末床熔融(LPBF)技术因其高精度和适合制造复杂几何形状的能力而备受关注, 为制备高性能、复杂结构的双相不锈钢提供了新的途径。该方式制备的DSS 微观结构以铁素体为主, 晶粒细小(1~10μm), 通过调整工艺参数和热处理可优化两相比。在力学性能方面表现出高硬度和抗拉强度, 但延展性、疲劳强度和耐摩擦性较低, 可通过合适的热处理工艺进一步改善。其耐腐蚀性与传统双相不锈钢相当, 钝化膜较厚, 但受孔隙和合金元素蒸发的影响较大。未来研究应聚焦于合金设计、工艺优化和数值模拟, 以进一步提升LPBF DSS 的综合性能并推动其在航空航天、石油化工、能源及生物医疗等领域的工业化应用。

关键词: 激光粉末床熔融; 双相不锈钢; 力学性能; 摩擦性能; 耐腐蚀性; 微观组织