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采用激光金属沉积修复 316L 不锈钢部件点蚀的综合方法
Bilel Si Smail、Thomas Cailloux、Yann Quinsat、Wilfried Pacquentin、Srikanth Narasimalu 等。使用激光金属沉积修复不锈钢 316L 部件点蚀的综合方法。《制造工艺杂志》，2023 年，95，第 1-13 页。�10.1016/j.jmapro.2023.04.007�。�hal-04071595�
激光粉末床熔合 AISI 316L 不锈钢的耐腐蚀性能及直接退火的影响
摘要：采用快速熔化和凝固的快速传热增材制造方法生产的合金零件与传统工艺制成的材料相比，具有不同的微观结构、特性和性能。本研究比较了采用粉末床熔合工艺制备的SS316L与冷轧SS316L的耐腐蚀和氧化性能。此外，对不锈钢表面氧化膜进行了全面评估，因为该膜对抗腐蚀和氧化性能的影响最大。研究了热处理对增材制造SS316L耐腐蚀和氧化性能的影响。SS316L具有由亚晶胞形成的微观结构，其中局部浓缩的合金元素形成稳定的钝化膜。因此，它比传统的冷轧材料具有更高的耐腐蚀和抗氧化性能。然而，已证实热处理会去除亚晶胞，从而导致耐腐蚀和氧化性能的下降。
博士学位论文 奥氏体不锈钢的低温渗碳/渗氮——合金成分的影响
奥氏体不锈钢的低温渗碳/氮化 – 合金成分对微观结构和性能的影响 Giulio Maistro 工业与材料科学系 查尔姆斯理工大学 摘要 奥氏体不锈钢是食品、制药、化学、石油和天然气工业等重视耐腐蚀性的应用中最常用的材料之一。然而，低硬度和差的摩擦学性能往往是其应用的障碍。传统表面硬化技术，如高温渗碳（T > 850°C）和氮化（T > 550°C）不适用于这些合金。在这种情况下，富铬碳化物/氮化物在晶界处的快速沉淀会导致合金中的铬消耗并损害耐腐蚀性。自 80 年代中期以来，已经开发出用于奥氏体不锈钢表面硬化的低温热化学处理，包括气体渗碳和等离子氮化。这些过程可以诱导形成无沉淀间隙过饱和亚稳态扩展奥氏体（也称为 S 相），具有优异的硬度和改善的耐磨性，同时保持耐腐蚀性。
增材制造和传统制造的 304L 奥氏体不锈钢抗氢脆性能比较研究
奥氏体不锈钢 (ASS) 常用于敏感的氢气 (H) 存储、氢气基础设施以及运输应用，因为与铁素体钢相比，它们通常不太容易受到氢脆 (HE) 的影响。这是因为它们的扩散率较低，而氢的溶解度较高 [1-3]。氢脆描述了这样一种现象：材料的机械性能经常会突然发生灾难性的恶化（特别是在受到拉伸载荷时，由于拉伸延展性的丧失），这是由于酸性溶液中的环境氢和含氢气体 [4-8] 扩散到块体材料中造成的。与不易发生 HE 的热力学稳定 ASS（如 AISI 310S 型）相比，在仅含 8 – 10 wt% Ni 的亚稳态 ASS（如 AISI 304 型）中经常观察到严重的 HE，其中在变形过程中会形成应变诱导的 α ′马氏体 [9 – 11]。应变诱导的 α ′马氏体为 H 提供了快速扩散路径，导致 H 在微观结构的关键位置富集（如异质界面前方的微观机械高应力区域），从而导致 H 辅助开裂 [12, 13]。此外，由于凝固过程中的偏析或高冷却速度导致 δ 到 γ 的转变不完全，亚稳态 ASS 中可能会出现少量的 δ 铁素体。这可能会通过提供裂纹起始点来增加样品的 HE 敏感性 [14, 15]。
基于特征的电弧增材制造 (WAAM) 17-4PH 马氏体不锈钢鉴定 (FBQ)
本报告是作为美国政府机构赞助的工作的记录而编写的。美国政府及其任何机构或其任何雇员均不对所披露的任何信息、设备、产品或流程的准确性、完整性或实用性做任何明示或暗示的保证，也不承担任何法律责任或义务，也不表示其使用不会侵犯私有权利。本文中以商品名、商标、制造商或其他方式提及任何特定商业产品、流程或服务并不一定构成或暗示美国政府或其任何机构对其的认可、推荐或支持。本文中表达的作者的观点和意见不一定代表或反映美国政府或其任何机构的观点和意见。
L-PBF与LP-DED 17-4 PH不锈钢热处理过程中组织与织构演变对比研究
本研究旨在表征采用激光粉末定向能量沉积 (LP-DED) 和激光粉末床熔合 (L-PBF) 制造的 17-4 PH 不锈钢 (SS) 在非热处理和热处理条件下的微观结构和晶体织构。研究发现，非热处理的 LP-DED 17-4 PH SS 具有粗柱状铁素体晶粒，并以魏德曼铁素体晶粒为点缀，而 L-PBF 对应物具有非常细小且大多为等轴的铁素体晶粒以及板条马氏体。根据使用 Thermo-Calc 生成的相图，L-PBF 和 LP-DED 17-4 PH SS 样品获得了相同的应力释放 (SR) 温度。软件。CA-H1025 热处理之前的 SR 步骤导致织构弱化并略微细化了晶粒结构。未经热处理的L-PBF 17-4 PH SS样品具有强的立方体和γ纤维织构，而进行SR-CA-H1025热处理后织构转变为较弱的γ纤维组分。
通过透射电子显微镜的原位加热-冷却实验深入了解不锈钢增材制造过程中沉淀物的演变
在合金的增材制造过程中，在局部热与物质相互作用后，熔融材料会迅速凝固。然后，在剩余的构建时间内，它会在固态下经历冷却/加热循环，即固态热循环。固态热循环期间产生的热机械力可以触发大量微观机制，从而带来显著的微观结构变化，决定最终成品部件的机械性能。在这项工作中，我们的目标是利用透射电子显微镜深入了解固态热循环驱动的奥氏体不锈钢中亚微米级沉淀物的演变。为此，从预制样品中提取薄膜薄片，并在透射电子显微镜内进行不同的原位固态热循环。固态热循环旨在了解温度幅度和速率、热循环次数和类型以及后处理退火对沉淀物演变的影响。每次热循环前后的高角度环形暗场成像和能量色散 X 射线光谱可深入了解不同热循环因素对沉淀物成分、尺寸和形态演变的贡献。常见趋势包括 Mn 和 Si 从富含 Mn-Si 的氧化物扩散到周围基质中，Cr 环在氧化物沉淀物周围形成，S 在非氧化物沉淀物中重新分布。在 (Upadhyay et al., Sci. Rep. 11 (2021) 10393) 中研究的原样样品中也发现了类似的 Cr 环和 S 分布，这有力地支持了这些结果相对于增材制造过程中发生的情况的代表性。
通过定向能量沉积获得的打印 316L 不锈钢薄壁的拉伸和延性断裂性能
研究了通过定向能量沉积获得的打印 316L 不锈钢薄壁结构的机械性能。对从增材制造的方形管中获得的小样品进行现场拉伸和断裂试验，并以相对于部件构建方向的三个不同方向提取。尽管该工艺产生了强取向的微观结构，但与文献中常见的厚样品或抛光样品相比，打印样品表现出降低的各向异性。此外，使用一个简单的模型表明，通过仅考虑材料厚度变化模式（由层堆叠过程引起）可以解释降低的各向异性。使用经过调整的数字图像相关程序分析断裂试验，该程序根据实验计算的 J 积分评估样品的断裂韧性。使用时间反转，可以识别靠近裂纹路径区域的应变场。然后根据拉伸试验中确定的本构行为计算应力场。提出了一种正则化程序来强制应力平衡。最后，使用各种积分轮廓计算 J 积分，以验证其路径独立性。在此基础上，确定了近乎各向同性的断裂韧性。额外的扫描电子显微镜观察表明，断裂表面特征与样品方向无关。这种明显的各向同性可以通过驱动裂纹萌生和扩展的未熔合缺陷的各向同性分布来解释。
喷墨和激光粉末床熔合制备氧化物弥散强化 304 L 不锈钢
增材制造 (AM) 工艺通过逐层沉积材料来构建机械零件 [1] 。在金属 AM 工艺中，粉末床熔合 (PBF) 的应用最为广泛 [2] 。PBF 方法使用激光或电子束将粉末床顶部的金属粉末层与下面的层熔合在一起。激光 PBF (LPBF) 的一个众所周知的应用是通用电气开发的尖端航空推进发动机内的燃油喷嘴，其中约 20 个零件的传统设计减少为单个 LPBF 构建 [3] 。虽然这些进步意义重大，但目前工业中的 LPBF 构建实践通常仅限于单一合金。相比之下，定向能量沉积工艺已用于制造金属复合材料，可用于生产需要多种材料的高度工程化机械零件 [4] 。 ODS 合金是一种金属基复合材料，其中纳米级氧化物可抑制高温下的晶粒生长，从而提供高温力学性能和高抗蠕变性[5]。ODS 铁素体合金作为耐辐射包层和结构材料的替代品，受到核工业的广泛关注。氧化物的小尺寸和高数密度导致了大量复合界面，这被认为可以消除点缺陷，防止缺陷在失效前聚集[6]。然而，由于颗粒的浮力，ODS 合金的铸造具有挑战性[7]。因此，传统的粉末冶金法用于生产 ODS
定向能量沉积制造或修复的 316L 不锈钢样品在循环载荷下的自热行为
本文旨在评估一种自热测试方法，用于表征单道厚度增材制造试件的疲劳性能。它还评估了微观结构取向相对于载荷方向对耗散行为和微裂纹起始的影响。所研究的 316L 不锈钢试件采用定向能量沉积技术制造，有两种配置：(i) 完全打印试件（2 个取向）和 (ii) 修复试件。本文首先介绍形态学和晶体学纹理分析，其次介绍一系列循环载荷下的自热测试。微观结构分析显示，晶粒伸长，其尺寸、形状和优选取向由工艺参数控制。循环拉伸载荷下的自热测量证明，可以通过红外测量对小规模、薄试件进行耗散估算。自热曲线可以成功地用 Munier 模型表示。此外，可以建立打印参数和自热结果之间的几种联系。例如，连续沉积层之间的垂直增量越小，平均