热加工工艺

作者：陈桂娟, 高千千, 马志鹏,

关键词：选区激光熔化, 分子动力学, 316L不锈钢, 激光扫描速度, 位错密度,

基于分子动力学模拟方法，研究了激光扫描速度对选区激光熔化成形316L不锈钢在300 K温度和1010s-1拉伸速率下拉伸性能的影响机制。通过综合应力-应变分析、共近邻晶体结构表征及位错演化分析，揭示了扫描速度通过应变诱导BCC相变与晶界位错钉扎效应协同提升强塑性的原子机制。结果表明：当扫描速度降至0.5Å/ps时，试样的极限抗拉强度达到14.487 GPa，应变量为22.9%，且应力峰值出现时间相对延迟；变形过程中观察到显著的应变诱导相变现象，面心立方（FCC）、体心立方（BCC）和密排六方（HCP）晶体结构间存在动态转化，其中BCC和无序结构（Other）含量在应力峰值时达到最大值，而在裂纹扩展阶段部分结构发生逆向转变；位错分析表明Shockley不全位错主导塑性变形过程，低速成形试样（0.5Å/ps）展现出更显著的晶界强化效应，其位错网络演化与晶体结构转变呈强相关性。本研究通过优化扫描速度可有效调控选区激光熔化成形316L不锈钢的微观结构演化路径，为提升增材制造金属材料的拉伸性能提供理论依据。

来源：2026年第3期

《热加工工艺》期刊编辑部

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