Ti原位合金化双相不锈钢
消除柱状晶各向异性
通过原位合金化Ti引入纳米TiN-Al₂O₃粒子，促进铁素体异质形核，将粗大柱状晶完全转变为细小等轴晶，解决WAAM双相钢的力学各向异性与热裂风险。
武少杰 · 张贻齐 · Manye, Xue · 程方杰
Materials Characterization 2024
参数信息
- 铁素体平均晶粒尺寸（熔合线处）
- 12 μm
- 铁素体平均晶粒尺寸（沉积层内部）
- 19 μm
- 铁素体平均晶粒尺寸（熔合线处）
- 39 μm
- Ti₂N-Al₂O₃粒子平均直径
- 400 nm
技术优势
柱状晶彻底消失
添加1.0%Ti后，沉积态铁素体完全从柱状晶转变为等轴晶，消除了贯穿多个沉积层的择优取向，不再有各向异性。
纳米粒子促形核
直径约400 nm的Ti₂N-Al₂O₃粒子在熔池中以TiN-Al₂O₃形式存在，为铁素体提供大量异质形核点。
应用场景
- 增材制造金属构件：直接打印各向同性、抗热裂的双相钢构件，无需后处理细晶。
- 双相不锈钢：解决其WAAM工艺中柱状晶导致的方向性性能劣化问题。
- 海洋工程装备：制造海水环境下兼具强度、耐蚀性且无各向异性的部件。
- 航空结构件：打印组织和性能均匀的复杂结构件，降低热裂风险。