據悉，美國Stony Brook大學通過研究發(fā)現316不銹鋼的腐蝕行為和底層材料之間的密切聯(lián)系，顛覆了打印合金的路徑。

Stony Brook University 

激光增材制造是一種通過熔化和再固化金屬粉末逐層制造零件的3D打印技術，為研究如何設計獨特結構材料的科學家?guī)�來了一次復興。Stony Brook大學的研究人員做了一項新研究，揭示了激光增材制造的316L不銹鋼的腐蝕行為和底層材料結構之間的聯(lián)系。316L不銹鋼是一種耐腐蝕金屬，廣泛用于海軍應用。

研究人員通過多模態(tài)同步加速器x射線技術發(fā)現了打印參數和材料缺陷狀態(tài)之間的新聯(lián)系。這使得研究人員能夠繪制出一種更耐腐蝕的打印合金的工程路徑。

L-PBF 316L蝕刻表面的光學（左）和掃描電子（右）顯微照片，作為打印速度的函數：（a）550（b）650（c）700 毫米/秒。

這項研究結果發(fā)表在《增材制造》11月刊上，它可能使未來通過在納米尺度上修復缺陷，生產出高度耐腐蝕的不銹鋼成為可能。該研究還表明，多模態(tài)同步加速器技術正在成為建立打印過程、材料底層結構及其實現性能之間相關性的重要工具。

考慮到高位錯密度區(qū)域與已知會降低腐蝕性能的化學不均勻性形成之間的空間相關性，研究結果證明了微觀結構缺陷狀態(tài)及其隨印刷速度的變化對L-PBF 316L耐均勻和局部腐蝕性的影響。

“我們研究的主要重點是，了解激光增材制造的316L不銹鋼在3D打印過程固有的快速凝固速率所形成的微觀結構缺陷的情況下的腐蝕行為。”JasonTrelewicz博士解釋道。他是材料科學與工程副教授，同時也是工程與應用科學學院和高級計算科學研究所的通信作者。“我們發(fā)現，雖然打印316L合金的均勻表面腐蝕與傳統(tǒng)316L合金相似，但打印材料對點蝕的敏感性增加，特別存在于我們同步加速器測量發(fā)現的缺陷密度最大的樣品中。”

對額外制造的316L不銹鋼的多模態(tài)研究顯示，在亮場透射電子顯微鏡(灰度)和疊加的x射線熒光圖(彩色)中，合金元素的不均勻和相關分布。資料來源:Stony Brook大學的W. Streit Cunningham博士和Jason Trelewicz教授

該316L樣本由合作者Guha Manogharan教授在賓夕法尼亞州立大學打印。該團隊在Brookhaven的功能納米材料中心（CFN）進行了相關電子顯微鏡檢查，并在Stony Brook大學進行了腐蝕測量。

(a）在700mm /s下打印的L-PBF 316L樣品上通過疊片重建得到的x射線相圖。

除了新型增材制造材料的發(fā)展，Trelewicz說，這些發(fā)現強調了相關同步x射線和電子顯微鏡測量在構建激光增材制造材料體積平均微觀結構趨勢的詳細圖像中發(fā)揮的關鍵作用。

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