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多孔材料具有结构、功能的双重属性,具有质量轻、比强度高、吸能减震、电磁屏蔽、等优异性能,广泛用于航空航天、医疗器械、武器装备、汽车模具、建筑艺术等领域。选区激光熔化技术(Selective Laser Melting,SLM)可快速制备传统加工方法无法制备的复杂结构件,如周期性多孔异质密度结构、菱形二十四面体多孔结构等,具有成形能力强、可精确控制及生产效率高等优点。在国家自然科学基金(项目号:51775521)和山西省回国留学人员科研资助项目(项目号:2017-095)资助下,本文采用SLM技术制备了孔隙率为54%的周期性多孔AlSi10Mg合金、17-4PH不锈钢合金以及高温镍基Inconel718合金,并研究了热处理对其显微组织和力学性能的影响,研究结果如下:(1)获得了热处理对SLM成形多孔AlSi10Mg合金的显微组织的演变规律和力学性能变化,结果表明:SLM成形AlSi10Mg合金内共晶硅组织呈连续网状;试样横截面显微硬度为121.9 HV,纵截面为94 HV,经静态压缩测试后得该多孔结构弹性模量和屈服强度分别为2.032 GPa和37.31 MPa,塑性较差,与中心节点处连接的支柱均出现断裂。AlSi10Mg合金经520℃×2 h(AC)+160℃×6 h(AC)热处理后,合金内硅颗粒呈不规则状,相比SLM成形试样,横纵截面硬度值分别降低52%和37%,弹性模量(0.34 GPa)和屈服强度(7.97 MPa)分别降低83%和79%,原因为在固溶阶段,起到固溶强化作用的Si颗粒从基体中析出,为不规则形状的硅颗粒,固溶强化作用减弱,时效阶段,Si粒子进一步长大,组织粗化,合金强度降低。(2)揭示了热处理对SLM成形17-4PH不锈钢合金组织变化规律和力学性能变化。结果表明:SLM成形试样组织中含有大量马氏体及少量奥氏体,横截面硬度与纵截面硬度差5%,该多孔结构经静态压缩后,测得试样弹性模量和屈服强度分别为3.53 GPa和116.72 MPa。SLM成形17-4PH不锈钢经1040℃×2 h(AC)+480℃×4 h(AC)热处理后,合金内为马氏体和少量残余奥氏体,且存在M7C3、ε-Cu、NbC等第二相;试样横截面硬度提高了142%,纵截面提高了51.7%;该多孔结构经压缩后,试样屈服强度和弹性模量相比SLM成形分别增加21%和35%,这是由于在时效过程中,基体组织析出了弥散分布的ε-Cu及NbC,产生了沉淀强化作用,这些强化相会对位错产生钉扎作用,阻碍位错的运动,提高合金强度。(3)获得了热处理对SLM成形Inconel718合金组织变化规律和力学性能的影响,结果表明:SLM成形IN718合金内含有大量白色析出相-Laves相;横截面硬度比纵截面高5.9%;该多孔结构经静态压缩后,屈服强度为133.49 MPa,弹性模量4.63 GPa。IN718合金经980℃×1 h(AC)+720℃×8 h(FC,50℃/h)+620℃×8 h(AC)标准化热处理后,合金内为γ″相、γ′相δ相以及少量Laves相,γ″相分布在晶界和晶内,δ相分布在晶界;相比SLM成形试样,横纵截面硬度值分别提高75%和77%;经压缩后,测得试样屈服强度和弹性模量分别提高了46%和27%,韧性下降,原因在于保温过程中基体中弥散均匀析出了γ″、γ′强化相,位错滑移受到强化相的阻碍,从而合金的强度提高,塑性下降。