選區(qū)激光熔化（Selective laser melting，SLM）增材制造技術(shù)是一個有序的構(gòu)建過程，其中金屬粉末顆�？焖偃刍S后逐道次、逐層凝固獲得具有特定設(shè)計構(gòu)型的金屬構(gòu)件。這些有序熔池和循環(huán)熱歷史的存在通常會導(dǎo)致在兩個相鄰熔池之間形成三個特征區(qū)：熱影響區(qū)（Heat-affected zone, HAZ）、過渡區(qū)（Transition zone, TZ）和細小胞狀晶區(qū)（Cellular-grain zone, CGZ）。這三個區(qū)域構(gòu)成了組成基體的一個基本單元，本文將其定義為功能基元。
鑒于SLM NiTi合金功能基元內(nèi)復(fù)雜熱歷史以及Ni4Ti3和Ti2Ni沉淀相形成的不同動力學(xué)和熱力學(xué)需求，可以推測出這兩種沉淀相將在功能基元內(nèi)的不同位置形成。目前，研究者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在激光處理的Ni50.8Ti49.2合金薄板中，Ni4Ti3沉淀相優(yōu)先在HAZ中形成。目前為止，部分研究工作也已經(jīng)觀察到Ni4Ti3和Ti2Ni沉淀相可以同時在SLM NiTi合金中形成，然而，迄今為止，尚未有報道詳細揭示這兩種類型沉淀相在SLM NiTi合金中的具體析出位置及其對SLM NiTi合金功能特性的影響。
基于上述問題，華南理工大學(xué)研究者基于納米鎳粒子改性的Ni50.6Ti49.4合金粉末，采用SLM工藝獲得了具有有序功能基元的Ni50.6Ti49.4合金。研究結(jié)果表明，SLM Ni50.6Ti49.4合金的功能基元由三個特征區(qū)域（HAZ、TZ 和 CGZ）組成，這三個區(qū)域具有不同的晶粒尺寸和沉淀相的不均勻分布。這三個特征區(qū)的協(xié)同作用導(dǎo)致SLM Ni50.6Ti49.4合金在循環(huán)壓縮過程中獲得了相對穩(wěn)定的回復(fù)應(yīng)變和較小的滯后區(qū)域面積。該論文獲得的結(jié)果為通過原始粉末改性調(diào)控SLM NiTi合金的超彈性功能特性提供了新的可能途徑，也可以為SLM工藝調(diào)控NiTi合金的微觀結(jié)構(gòu)提供一種新的策略，進一步擴大SLM NiTi合金的應(yīng)用范圍。相關(guān)成果以題為“Constructing function domains in NiTi shape memory alloys by additive manufacturing”發(fā)表在國際著名期刊Virtual and Physical Prototyping上。
https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/17452759.2022.2053821
