X射线和激光铸就未来：开创超强不锈钢3D打印的先河_新浪财经

　　研究人员开发了一种可靠的方法，可以使用增材制造或3D打印来生产特定类型的17-4 PH不锈钢。从历史上看，3D打印钢和其他合金一直存在问题，因为这些材料在3D打印机中被激光加热时会经历快速的温度变化。这些波动会破坏原子的结构排列，从而损害材料的韧性。通过使用X射线束，科学家们实时监测这些快速变化，并修改化学成分以抵消不利变化，从而提高最终产品的耐用性。

　　17-4 PH不锈钢以其坚固性和耐腐蚀性而闻名，用于工业机械、船舶、飞机和医疗设备。这些新的进步可以使17-4 PH组件的制造商降低成本并提高制造灵活性。此外，本研究中开发的技术为更深入地了解如何3D打印各种材料同时增强其性能铺平了道路。

　　3D打印，也称为增材制造，是从数字模型逐层构建三维物体的直接和整体结构。金属合金难以用这种方式打印，是因为在此过程中会发生快速的温度变化。使用3D打印来复制耐用材料（如17-4 PH不锈钢）需要能够密切监测这些快速变化的发生，并对材料的晶体结构进行修改。

　　美国阿贡国家实验室能源部科学办公室光源用户设施先进光子源（APS）的X射线束使监测17-4 PH不锈钢的3D打印成为可能。研究人员使用高能X射线衍射在材料加热和冷却时每隔几毫秒捕获一次图像。利用这些图像，该团队绘制了工艺参数变化和晶体结构修改之间的相关性，然后使用该分析来指导合金开发以优化打印工艺。然后，他们在APS上使用小角X射线散射来表征称为纳米沉淀物的微小结构异常，这些异常会强烈影响打印不锈钢部件的最终强度。开发的方法将有助于制造商经济高效地生产世界上最坚韧的材料之一。

　　这项工作由美国国家科学基金会和威斯康星大学麦迪逊分校创业基金资助。（航柯）