，III. 過程窗口
，IV. 鎖孔形成。穩(wěn)定的熔化和熔池的充分重疊是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)金屬部件的必要條件。
（2）凝固組織包括從先前沉積的襯底外延生長(zhǎng)的初生柱狀晶粒和沿晶界析出的第二相
。初生晶粒的大小由溫度梯度和凝固速度的乘積決定
。當(dāng)?shù)容S晶粒在液相中形核的速度超過柱狀固液前鋒推進(jìn)的速度時(shí)，發(fā)生柱狀晶向等軸晶的轉(zhuǎn)變
。
（3）凝固后的微觀結(jié)構(gòu)包括亞微米級(jí)位錯(cuò)單元和納米級(jí)沉淀物
。位錯(cuò)胞的物理起源是熱應(yīng)力刺激下的位錯(cuò)積累和聚集，這是由增材制造過程中不同層重復(fù)加熱過程中的循環(huán)膨脹和收縮形成的
。此外
，通過人為增加層間時(shí)間，可以加強(qiáng)本征熱處理
，在已成型部分引發(fā)沉淀反應(yīng)
。
（4） 由于增材制造過程中的快速冷卻，在原子尺度上獲得了過飽和固溶體
，從而使金屬材料被額外強(qiáng)化
。此外，當(dāng)固液界面從前向流動(dòng)逆轉(zhuǎn)時(shí)
，會(huì)在熔池后部留下額外的溶質(zhì)
，形成一種獨(dú)特的偏析結(jié)構(gòu)。
增材制造帶來了前所未有的微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)自由
根據(jù)位置調(diào)整材料特性
，可以產(chǎn)生更有效的工程結(jié)構(gòu)
。因此，結(jié)構(gòu)功能集成的智能組件可以通過增材制造來實(shí)現(xiàn)
。對(duì)于單一金屬
，通過增材制造過程中的熱歷史控制，已成功調(diào)整了局部結(jié)晶晶粒取向
、晶粒尺寸和晶粒形態(tài)
，分別如下圖(a-c)
。
對(duì)于增材制造中的多材料位點(diǎn)特定微觀結(jié)構(gòu)
，現(xiàn)階段的一些可能組合如（d-h）所示，其中單一顏色代表單一合金
，混合顏色代表從一種合金到另一種合金的冶金轉(zhuǎn)變
。最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)包括兩種不同成分的合金，通過離散的過渡步驟結(jié)合在一起（d）
。例如
，具有離散界面的馬氏體時(shí)效鋼-銅和馬氏體時(shí)效鋼-低合金鋼雙金屬已經(jīng)使用 SLM 成功制造。（e）顯示了從一種合金到另一種合金的逐漸過多（具有不同的微觀結(jié)構(gòu)）
；或者
，材料組合物可以在不同位置的兩種成分之間切換，如(f) 所示。在其他應(yīng)用中
，可能需要或甚至必須具有三種或更多種組合物 (g)
。此外，可以將額外的顆粒添加到基體合金中以形成復(fù)合結(jié)構(gòu)（h）
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？梢杂^察到，增材制造帶來了前所未有的微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)自由
。
從更廣泛的意義上講，工藝參數(shù)和合金成分是增材制造顯微組織的兩個(gè)決定性基本要素。在增材制造過程中
，輸入能量對(duì)金屬粉末的熔化有直接影響
，并通過熔池中的晶粒成核和生長(zhǎng)來決定最終的凝固微觀結(jié)構(gòu)。熔池的重疊引起循環(huán)熱處理
，最終導(dǎo)致凝固后微觀結(jié)構(gòu)的構(gòu)建
，包括位錯(cuò)單元和納米級(jí)沉淀物。此外
，由于增材制造過程的間歇沉積方式
，存在隱含的時(shí)間和殘余應(yīng)力因素，它們對(duì)微觀結(jié)構(gòu)演化過程也有顯著影響
，因此需要更多關(guān)注
。
從合金成分的角度來看，底層合金成分通過溶質(zhì)分布發(fā)揮內(nèi)在影響
，導(dǎo)致冷卻過程中的成分過冷
。具體而言，合金的溶劑原子在凝固過程中構(gòu)成基本的周期性晶格
。溶質(zhì)原子是構(gòu)成過冷的起源
，對(duì)晶粒形貌有重要影響?div id="4qifd00" class="flower right">
？梢蕴砑悠渌⒘吭匾赃M(jìn)一步調(diào)整3D打印金屬材料的微觀結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能
。此外，可以在增材制造過程中通過成分修改來應(yīng)用相位控制
。這些基本的加工和成分因素通過增材制造過程中的熱量和溶質(zhì)重新分布相互作用
，共同控制增材制造的微觀結(jié)構(gòu)。因此
，在未來的研究中需要采用綜合方法來發(fā)揮增材制造的巨大潛力
。
注：本文轉(zhuǎn)自3D打印技術(shù)參考
