近日，南華大學機械工程學院邱長軍(jun) 教授團隊利用激光熔池急冷誘導碳氧雜質元素形成間隙原子短程有序團簇，產(chan) 生顯著強韌化效應，拓展了激光增材專(zhuan) 用高強韌奧氏體(ti) 不鏽鋼成分設計新區間，成功開發了高強韌中碳奧氏體(ti) 不鏽鋼材料和製備技術，大幅降低了成本。相關(guan) 原創性研究成果以“An exceptionally strong, ductile and impurity-tolerant austenitic stainless steel prepared by laser additive manufacturing”（激光增材製備高強韌高雜質容忍度奧氏體(ti) 不鏽鋼的研究）為(wei) 題在金屬領域國際一流期刊Acta Materialia（《材料學報》，中科院1區，IF：9.209）發表，論文鏈接為(wei) ：https://doi.org/10.1016/j.actamat.2023.118868。

隨著全球激光增材製造的高速發展，各類新技術、新方法、新設備不斷湧現，但至今尚未見針對激光增材特點對金屬間隙強化元素成分重新調整和設計的報道，如果專(zhuan) 用材料設計繼續采用傳(chuan) 統成形技術必需的間隙雜質苛刻控製要求，將導致增材製造技術裝備複雜，成本劇增，工業(ye) 應用受限。

邱長軍(jun) 教授團隊將激光熔池快冷特性和金屬間隙固溶強化基本原理相結合，提出了充分利用激光熔池快冷產(chan) 生“間隙原子過飽和固溶強化”效應的激光增材製造專(zhuan) 用材料設計新思路，將傳(chuan) 統奧氏體(ti) 不鏽鋼中需嚴(yan) 控的雜質碳含量提高到0.4~0.46%、雜質氧含量控製在通用技術所及的<0.055%，研發了激光增材製造專(zhuan) 用高強韌奧氏體(ti) 型中碳鐵基合金材料，在確保抗蝕性、韌性不下降前提下，將其抗拉強度從(cong) 650MPa左右提升至近1GPa，該項研究成果為(wei) 間隙雜質強化的激光增材專(zhuan) 用高性能不鏽鋼材料設計提供了科學依據。

邱長軍(jun) 教授團隊通過多年的研究，形成了涉及高硬耐磨耐蝕不開裂的低硼中碳馬氏體(ti) 型鐵合金，超高強韌鐵基合金等激光增材製造專(zhuan) 用材料設計、製備、成形、性能評價(jia) 及裝備的完整技術新路線，437種材料成分的力學性能數據庫，生產(chan) 擁有自主知識產(chan) 權的17個(ge) 牌號粉末，可滿足各類鋼鐵件等增材製造與(yu) 修複的需要，加速推進了其產(chan) 業(ye) 化進程，成果已經應用於(yu) 能源化工、重載機械、鋼鐵冶金、航空航天、核工程等領域大型重載關(guan) 重件的激光增材製造與(yu) 修複，以及遠海、隧道等特殊環境下零部件現場快速激光增材修複。

該項研究成果中，南華大學機械工程學院陳勇副教授和朱紅梅教授為(wei) 論文的共同第一作者，南華大學邱長軍(jun) 教授和南京理工大學沙剛教授為(wei) 論文的共同通訊作者，南華大學為(wei) 第一署名單位。