[0003]3D打印成型過程中不斷的反復加熱冷卻，材料會不可避免的在敏化溫度區間暴露較長時間，超過固溶極限的碳不能存在于奧氏體晶粒內，便會沿晶界析出，與周圍的鉻形成穩定的CrC碳化物，造成晶界貧鉻區。另外，由于鐵素體相的生成，會進一步降低基體中碳的溶解度，因為鐵素體的溶碳能力更低于奧氏體，由此鑒于3D打印成型的特殊性，適用于傳統加工的熱處理工藝將不能直接用于3D打印構件。

　　[0005]步驟一：制備3D打印的奧氏體不銹鋼材料；

　　[0007]步驟三：以一定冷卻速度進行快速冷卻處理；

　　[0009]優選的，所述固溶處理的溫度范圍為1000-1150℃。

　　[0011]優選的，所述快速冷卻處理的冷卻速度為500-1000℃/s。

　　[0013]本發明與現有技術相比，其有益效果是：

　　[0015](Ⅱ)本發明的方法有效地去除了3D打印材料中殘余應力，獲得了去應力的3D打印細晶組織。

　　[0017](Ⅳ)本發明制備的3D打印材料有效地消除了打印過程中無法避免的有害析出相。

　　[0019]圖1為根據本發明的提高3D打印奧氏體不銹鋼的沖擊韌性的熱處理方法的材料微觀硬度隨不同熱處理工藝的分布圖；

　　[0022]圖4為根據本發明的提高3D打印奧氏體不銹鋼的沖擊韌性的熱處理方法的平行于打印方向固溶態304L不銹鋼的金相形貌圖；

　　[0024]圖6為根據本發明的提高3D打印奧氏體不銹鋼的沖擊韌性的熱處理方法的參數打印的不銹鋼沉積態及固溶熱處理之后的力學性能檢測圖；

　　[0026]圖8為根據本發明的提高3D打印奧氏體不銹鋼的沖擊韌性的熱處理方法的晶間腐蝕試驗沉積態樣品的沿晶腐蝕圖。

　　[0028]提供了一種提高3D打印奧氏體不銹鋼的沖擊韌性的熱處理方法，該方法包括以下步驟：

　　[0030]步驟二：在特定溫度范圍進行固溶處理一定時間：

　　[0032]進一步的，在步驟一中制備的3D打印奧氏體不銹鋼材料，包括304/304L不銹鋼、316/316L不銹鋼，321不銹鋼。

　　[0036]進一步的，在步驟三中的冷卻處理介質為冷卻水。

　　[0038]3D打印了一批奧氏體不銹鋼304L不銹鋼樣品。試驗參數見表2中的實施例,編號：1050C20minAC。試驗樣品均為本發明申請單位實驗室的優化參數打印的樣品。選擇1050℃作為固溶處理溫度。保溫時間的選擇，結合傳統成熟熱處理工藝及打印零部件的特點，選擇20min、30min、40min三組保溫時間加以對比。冷卻速度的大小影響殘余應力的消除和晶粒尺寸以及析出物的生成，冷速太快和太慢都會產生不良影響。試驗中，除了本發明設計的水冷快速冷卻方式，還設計了空冷冷卻方式進行對比。除了固溶處理作為熱處理工藝，還設計了一組去應力退火和一組穩定化熱處理(其它實施例和對比例，如表2)，用作與固溶處理的效果形成對比。表2列出了初期設計的幾組熱處理工藝，進行熱處理篩選的。

　　[0040]3D打印了另一批奧氏體不銹鋼304L不銹鋼樣品。試驗樣品均為本發明申請單位實驗室的工藝參數打印的樣品。試驗參數見表2中的實施例,編號：1050C40minAC。

　　[0042]3D打印了另一批奧氏體不銹鋼304L不銹鋼樣品。試驗樣品均為本發明申請單位實驗室的工藝參數打印的樣品。試驗參數見表2中的實施例,編號：1050C20minWQ。

　　[0044]3D打印了另一批奧氏體不銹鋼304L不銹鋼樣品。試驗樣品均為本發明申請單位實驗室的工藝參數打印的樣品。試驗參數見表2中的實施例編號：1050C30minWQ。

　　[0046]3D打印了另一批奧氏體不銹鋼304L不銹鋼樣品。試驗樣品均為本發明申請單位實驗室的工藝參數打印的樣品。試驗參數見表2中的實施例,編號：1050C30minWQ。

　　[0048]3D打印了另一批奧氏體不銹鋼304L不銹鋼樣品。試驗樣品均為本發明申請單位實驗室的工藝參數打印的樣品。試驗參數見表2中的實施例,編號：as-built。

　　[0050]3D打印了另一批奧氏體不銹鋼304L不銹鋼樣品。試驗樣品均為本發明申請單位實驗室的工藝參數打印的樣品。試驗參數見表2中的實施例,編號：400C5hrFC-150CAC。

　　[0052]3D打印了另一批奧氏體不銹鋼304L不銹鋼樣品。試驗樣品均為本發明申請單位實驗室的工藝參數打印的樣品。試驗參數見表2中的實施例,編號：400C10hrFC-150CAC。

　　[0054]3D打印了另一批奧氏體不銹鋼304L不銹鋼樣品。試驗樣品均為本發明申請單位實驗室的工藝參數打印的樣品。試驗參數見表2中的實施例,編號：850C1hrAC。

　　[0056]熱處理溫度保溫時間冷卻方式去應力退火-1400℃5小時隨爐冷卻至150℃空冷去應力退火-2400℃10小時隨爐冷卻至150℃空冷固溶處理-11050℃20分鐘出爐空冷固溶處理-21050℃40分鐘出爐空冷固溶處理-31050℃20分鐘水冷固溶處理-41050℃30分鐘水冷固溶處理-51050℃30分鐘氣體吹掃冷卻穩定化處理850℃1小時出爐空冷

　　[0058]材料微觀硬度

　　[0060]沉積態組織結構表征

　　[0062]熱處理后不銹鋼的微觀組織結構

　　[0064]固溶處理后不銹鋼樣品的性能測試

　　[0066]進一步的，對隨爐樣品熱處理后性能檢測，對打印的零件隨爐樣品進行1050℃/30min的固溶熱處理，樣品編號和取樣方向以及檢測結果如表2所示，其中T代表平行于打印方向，即Z方向；TX代表X方向樣品；TY代表Y方向樣品。由表中檢測結果可以，X、Y、Z三個方向的樣品，經過熱處理之后，獲得了強度和延伸率的綜合優異性能，屈服強度、抗拉強度和塑性伸長率，均高于項目任務書中提出的設計指標。

　　[0069]取打印樣品的X、Y、Z三個方向的樣品，經過1050℃/30min保溫/水淬冷卻固溶處理后，進行標準V型缺口試樣沖擊試驗，如表3所示，沖擊試驗結果表明，經過固溶處理后的304L材料，三個方向的沖擊吸收功均高于100J，滿足材料設計的沖擊要求。

　　[0072]如圖7-8所示為根據項目任務書進行的標準晶間腐蝕試驗結果，所用樣品為相同參數打印樣品后經過1050℃/30min保溫水冷熱處理，結果表明，經過固溶處理后的樣品完全滿足晶間腐蝕要求，腐蝕后未發現沿晶腐蝕以及開裂的現象。但值得注意的是，未經過固溶處理的沉積態試樣，經過晶間腐蝕試驗之后，發生了沿晶開裂的現象。進一步證實了固溶處理的有效性。

　　[0074]盡管本發明的實施方案已公開如上，但其并不僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發明的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發明并不限于特定的細節和這里示出與描述的圖例。