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18Ni300 钢作为一种超高强钢得到广泛应用,但其低韧性表现出应用局限性。异质层状结构和热处理的协同效应克服强度与延展性间的矛盾问题。本研究采用同步送粉激光熔化沉积技术制备异质结构材料(HSM),并结合固溶-时效处理以调整微观结构与力学性能,优异的拉伸性能源于 HDI 强化、纳米级析出、细化晶粒、晶界和位错的协同强化效应。
01 研究内容简介
近日,由南华大学陈平虎博士领衔,联合深圳大学、上海交通大学、香港城市大学等多家科研机构的研究团队,在Smart Materials in Manufacturing期刊发表了一篇题为“Synergistic improvement of strength and elongation in laser-melting-deposited 18Ni300/316 heterostructured dual-phase steel by heat treatment”的研究论文(Volume 4, 2026, 100124)。提出采用激光熔化沉积技术制备以316L软相层嵌于硬相基体中的异质层状结构,并结合固溶-时效热处理协同调控组织。该策略通过异质变形诱导强化、纳米析出相、细晶强化等多重机制的协同作用,使材料在强度与延展性得到同步提升,有效抑制脆性断裂。该研究为发展高性能工程构件提供了创新思路。
论文主要亮点
1.采用激光熔化沉积技术制备了以316L软相层嵌于18Ni300马氏体时效钢基体中的异质结构材料。2.通过固溶-时效热处理工艺协同优化,突破了材料强度与延伸率之间的此消彼长关系。3.系统开展了微观组织表征与力学性能测试分析,深入揭示了异质结构材料的强韧化机理。



02 论文第一/通讯作者简介
陈平虎南华大学机械工程学院特聘教授、硕士生导师,主要从事超高强合金设计与开发、激光增材制造及材料表面改性。杨超上海交通大学材料科学与工程学院博士后,主要从事轻合金表面改性。
03 资助信息
The authors greatly acknowledge the financial support from the State Administration for Market Regulation (Grant No. 2025MK108), National funded postdoctoral researcher program (Grant No. GZC20231545), City University of Hong Kong Donation Research Grants (DON- RMG 9229021 and 9220061).04 原文信息
Tong Yang, Haoye Zeng, Zhen Liu, Pinghu Chen, Chao Yang, Changjun Qiu, Paul.K. Chu, Synergistic improvement of strength and elongation in laser-melting-deposited 18Ni300/316 heterostructured dual-phase steel by heat treatment, Smart Materials in Manufacturing, 2026)100124.05 原文链接
https://doi.org/10.1016/j.smmf.2026.100124
06 期刊简介

Smart Materials in Manufacturing (SMMF) 是一本跨学科的开放获取型国际期刊。期刊主要关注最新型嵌入式功能材料的制造、加工及创新,聚焦现有及最前沿的处理新型材料及系统的制造技术。期刊主编由RMIT University的Cuie Wen教授担任。
SMMF主要刊发原创研究论文、权威评论和最前沿的研究理论及观点。涉及研究领域包括但不限于结构层次、仿生学、受控相位形成、结构适应性、形状记忆和变形能力、刺激响应、针对目标应用、传感和驱动的改进和定制特性。
所有投至期刊的文章均经过严格、高水平的同行评审,一经收录将发表在月活用户超过1800万的ScienceDirect平台,供领域内的学者、及全球读者免费阅读、下载及引用。欢迎广大师生、学者朋友们积极投稿!
目前,期刊已被ESCI,Scopus,CAS(美国化学文摘),Ei Compendex,EBSCO及INSPEC等数据库收录,且SCImago排名Q1区。

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