液态金属辅助激光增材制造

晶粒双尺度

以液态金属替代传统粉末床，利用其高导热与流动性调控热历史，实现奥氏体钢亚微米至微米级异质晶粒结构，同时降低粉末用量与成本。

Liang, Xiaoyu · Yurong, Wang · Wei, Liu · Buwei, Xiao · Qingze, Liu · Yizhuo, Sun · Pengcheng, Lv · 彭华备 · Zhou, Jun · 张磊 · Feng, Lin

International Journal of Machine Tools and Manufacture 2025

参数信息

屈服强度

1.1 GPa

抗拉强度

1.5 GPa

均匀延伸率

7 %

技术优势

晶粒更细且双尺度

液态金属高导热带来高冷却速率，使奥氏体钢形成从亚微米到微米尺度的异质晶粒结构。

强度更高

异质晶粒结构使奥氏体钢屈服强度超过1.1 GPa、抗拉强度达1.5 GPa，同时保持7%均匀延伸率。

省粉降本

可回收液态金属减少了成型缸内粉末需求量，并降低粉末重复使用次数，从而降低成本。

工艺可移植

液态金属原位热处理原理适用于多种增材制造工艺和沉淀硬化合金，扩展了应用范围。

应用场景

• 高强钢构件：制备强度超过1.1 GPa且塑性良好的钢构件。
• 增材制造零件：用液态金属床实现异质晶粒结构，提升性能。
• 航空航天结构件：提供高强韧材料，满足轻量化需求。
• 金属3D打印：将粉末床换成液态金属，降低粉末用量和成本。