《3D打印金属材料》较为系统地总结了国内外3D打印金属材料技术和产业的发展现状、最新研究进展和发展趋势，重点介绍了3D打印用球形金属粉末、金属3D打印的基础科学问题，并且按照材料体系，对3D打印钛合金、钢铁材料、铝合金、高温合金、金属间化合物、难熔金属以及高熵合金的组织、增材再制造材料的性能和应用进行了论述。
本书可供从事3D打印材料研发、设计、生产、应用的科研、工程技术人员及相关部门管理人员参考阅读，也可作为大专院校相关专业本科生及研究生的辅助教材。
汤慧萍，西北有色金属研究院副总工程师 ，教授级高级工程师，博导，享受国务院政府特殊津贴，新世纪百千万人才国家 级人选，全国有色金属行业劳动模范，陕西省三秦学者特聘专家。主持完成国家 级科研项目20余项，获省部级以上科技奖16项，其中国家科技进步二等奖1项，省部级科技进步一等奖4项，二等奖4项。获授权发明专利55项，制定国标及行业标准5项，发表SCI论文161篇，合著专著6部。带领团队将科技成果进行转化，成立了2个高技术新材料公司，产品应用于洁净煤、核工业、多晶硅等行业，促进了相关产业的技术进步与转型升级。成功组建2个国家 级平台：金属多孔材料国家重点实验室及粉末冶金研制平台，致力于组建我国金属多孔材料技术与人才基地，提升我国稀有金属粉末冶金的装备水平与服务能力。
第1章金属3D打印概述1
1.1金属3D打印的定义和分类2
1.1.1金属3D打印的定义和特点2
1.1.2金属3D打印工艺分类3
1.2金属3D打印的发展历史和现状8
1.2.1国外金属3D打印技术发展历史8
1.2.2国内金属3D打印技术发展历史9
1.2.3金属3D打印研究和应用现状10
1.3金属3D打印技术的发展趋势13
参考文献14
第2章3D打印用球形金属粉末17
2.1金属3D打印用粉末研究现状18
2.1.1粉末特性对金属3D打印工艺过程的影响19
2.1.2粉末特性对金属3D打印制件性能的影响29
2.2金属3D打印用粉末制备技术及国内外发展现状36
2.2.1金属3D打印用粉末代表性制备技术36
2.2.2金属3D打印用粉末制备技术国内外发展现状48
2.3金属3D打印用粉末发展趋势及建议50
参考文献51
第3章金属3D打印的基础科学问题55
3.1基础科学问题概述56
3.2能量源与原材料多元融合交互作用机制57
3.2.1金属粉末/丝材对能量源的吸收行为58
3.2.2粉末物理特性与3D打印的交互作用机制58
3.3多尺度、多因素热物理耦合作用下非平衡凝固冶金机理61
3.3.1极速熔化及冷却过程的熔池内单晶粒生长行为61
3.3.2循环受热过程沉积层界面重熔及其冶金机理62
3.3.33D打印沉积组织特征63
3.43D打印沉积态组织演化机理及形/性调控工艺与方法65
3.4.13D打印工艺参数的冶金组织调控66
3.4.23D打印构件的微观组织调控66
3.4.3添加增强相或合金化元素实现3D打印组织细化67
3.4.4辅助外场解决和实现铸造组织细晶强化68
3.4.5辅助塑性变形实现3D打印组织细晶强化68
3.5内应力、冶金缺陷的形成机制及构件变形开裂预防控制69
3.5.1内应力演化及其变形69
3.5.2辅助塑性变形细晶组织70
参考文献70
第4章3D打印钛合金77
4.13D打印钛合金概述78
4.23D打印钛合金的组织特点78
4.2.13D打印α型钛合金的微观组织79
4.2.23D打印α+β型钛合金的微观组织81
4.2.33D打印β型钛合金的微观组织89
4.2.4热等静压及热处理对3D打印钛合金微观组织的影响93
4.33D打印钛合金的力学性能100
4.3.13D打印零件力学性能测试的相关标准100
4.3.23D打印钛合金的静态拉伸力学性能101
4.3.33D打印钛合金的疲劳性能107
4.43D打印钛合金的应用领域110
4.53D打印钛合金存在的主要问题及建议113
参考文献113
第5章3D打印钢铁材料121
5.13D打印钢铁材料概述122
5.23D打印钢铁材料分类及特征122
5.33D打印钢铁材料组织特征123
5.3.1奥氏体不锈钢123
5.3.2马氏体不锈钢132
5.3.3超高强度钢139
5.43D打印钢铁材料力学性能143
5.4.1奥氏体不锈钢144
5.4.2马氏体不锈钢146
5.4.3超高强度钢148
5.53D打印钢铁材料存在的主要问题及建议150
参考文献150
第6章3D打印铝合金153
6.13D打印铝合金概述154
6.23D打印铝合金的组织特点与性能156
6.2.13D打印铝合金组织特点156
6.2.23D打印铝合金力学性能178
6.2.33D打印铝合金的摩擦磨损性能188
6.2.43D打印铝合金的耐腐蚀性能189
6.33D打印铝合金存在的主要问题及建议192
参考文献194
第7章3D打印高温合金201
7.13D打印高温合金概述202
7.23D打印高温合金的分类203
7.33D打印镍基高温合金的组织特征203
7.3.1沉积态组织204
7.3.2热处理态组织215
7.43D打印镍基高温合金的性能221
7.4.1拉伸性能221
7.4.2疲劳性能226
7.4.3持久及蠕变性能233
7.53D打印高温合金存在的主要问题及建议235
参考文献235
第8章3D打印金属间化合物、难熔金属、高熵合金239
8.13D打印金属间化合物240
8.1.13D打印TiAl金属间化合物240
8.1.23D打印其他金属间化合物253
8.23D打印难熔金属257
8.2.13D打印钨及钨基合金258
8.2.23D打印钽268
8.33D打印高熵合金273
8.43D打印其他金属材料存在的问题277
参考文献278
第9章增材再制造材料283
9.1增材再制造技术概述284
9.1.1再制造的内涵和特点284
9.1.2增材再制造技术方法及其特点285
9.2增材再制造材料及其国内外现状287
9.2.1增材再制造材料分类及质量要求287
9.2.2增材再制造材料体系289
9.2.3增材再制造材料国内外研究现状及存在的主要问题298
9.3增材修复与再制造材料的发展趋势与建议300
参考文献302
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