热处理工艺对电子束熔丝沉积304不锈钢组织与性能的影响机理研究

本研究探讨了沉积后热处理对电子束熔丝沉积304不锈钢显微组织与力学性能的影响。来自未知机构的研究人员通过三种热处理工艺（850?°C退火、1050?°C固溶+空冷及1050?°C固溶+水淬）发现，热处理显著降低马氏体逆转变导致的磁响应，形成单相奥氏体组织，但热膨胀导致气孔增多、密度下降。水淬处理可实现完全奥氏体逆转，形成过饱和固溶体，扫描电镜（SEM）与能谱仪（EDS）分析证实非平衡特征消除，但碳化物析出物成为有害第二相，导致拉伸强度下降。该研究为增材制造不锈钢热处理工艺优化提供了重要依据。

　　

这项研究深入探索了沉积后热处理对电子束熔丝沉积（Electron Beam Fuse Deposition）制备的304不锈钢显微结构和力学行为的影响。研究人员采用三种热处理方案：850?°C退火（空冷）、1050?°C固溶处理加空冷（ST+AC）以及1050?°C固溶处理加水淬（ST+WQ）。结果表明，所有热处理均通过马氏体逆转变（martensite reversion）大幅降低材料的磁响应，最终获得以单相奥氏体（austenite）为主的微观结构。

此外，由于沉积过程中引入的气孔在热处理中发生热膨胀，所有热处理试样的密度均有所下降。空冷固溶处理形成板条马氏体（lath martensite），并弱化奥氏体晶界；而水淬处理则实现完全奥氏体逆转，产生过饱和固溶体（supersaturated solid solution）。利用扫描电子显微镜（SEM）分析证实，非平衡结构特征被消除，能谱仪（EDS）进一步揭示这一变化有助于提升沉积状态材料的强度和硬度。

研究还识别出不规则碳化物（carbide）析出物属于有害第二相，可能成为结构失效的起源。这些结果明确建立了热处理参数、微观结构演变与力学性能退化——尤其是拉伸强度下降——之间的关联。