高速钢成分杂乱，合金元素含量高，因其在高温下（高至700 ℃）依然具有优异才能的热硬性和耐磨性，然后广泛作为切削东西、模具和耐磨零部件，是轧辊等重大冶金配备的中心资料。作为一类特别的高合金东西钢，高速钢常用的制备工艺有电渣重熔，粉末冶金和喷发成形等。

　　近些年来，增材制作（AM）工艺制备的高速钢逐步引起了学者们的广泛重视。一般来说，传统AM工艺制作高速钢时存在一系列应战。首要，这类钢的强度高和耐性较低，使得在冷却的时分易于发生裂纹。此外，这类钢在熔池外表的碳会构成别离，减少了潮湿性。在AM制作的完好进程中的热温度梯度的原因造成了热应力，导致裂纹的发生。面对许多应战，尽管在文献中报导了选用AM技能成功的制备了这类合金，可是争议一向存在。

　　为此，资料学院凝结科学与技能研讨所孙宝德教授团队全面回忆了AM工艺制备高速钢的最新发展，系统总结粉末床熔融、直接能量堆积和资料喷发工艺在制作高速钢方面提出了或许处理这些应战的处理方案。很多的作业评述了在AM制作高速钢进程中加工工艺—显微安排—机械功能之间的联系。关于当时AM制作的高速钢资料在功能稳定性上怎么同传统制作的高速钢资料进行竞赛，该评述将为当时正在展开的高合金钢资料的AM制作途径供给有价值的参阅。

　　根据以上知道，研讨团队结合不同系统的高速钢特色，对具有高硬度高耐磨性的高钒高速钢展开了系统研讨。对高钒高速钢进行了不同的热处理，并研讨了其微观结构演化和机械功能。选用原位高温维氏压痕和高温拉伸实验，评价了退火处理样品的硬度和剩余应力随温度的改变。此外，还研讨了淬火温度对硬度、曲折强度和冲击耐性的影响。结合TEM表征，评论了二次碳化物分出行为及其强化机制。提出了一种或许的机制，以说明不同热处理进程中碳化物分出行为的演化。

　　该研讨的成果将为了解不同热处理条件下高速钢的微观结构和机械功能的演化，以及优化高速钢的合金规划和热后机械加工供给有利的辅导。

　　图2 钒改性高速钢的微观结构演化示意图，(a)原始堆积状况，(b)球化退火，(c)高温淬火和(d)560 ℃回火

　　此外，在杂乱的执役工况下，高速钢氧化问题不可避免，深刻了解高速钢的氧化动力学以及氧化-磨损耦合机理对其执役规划具有极端重大意义。迄今为止，尽管人们对高速钢的氧化进程有了遍及的了解，但基体和碳化物之间的竞赛性氧化演化进程以及氧化膜的成长机制仍存在争议，尚不清楚。高分辨率显微镜技能的蓬勃发展有助于对资料的微观结构能够进行更具体的表征，极大地促进了对以往未处理的、令人困惑的现象的深化了解。

　　因而，研讨团队通过多标准表征技能深化研讨了高钒高速钢氧化层的微观结构，建立了氧化膜构成的动力学模型，提出了氧化膜构成的耦合效果机制。

　　图3 高钒高速钢在空气中于T = 700 °C下氧化120分钟后构成的氧化膜的TEM横截面图画

　　图4 TEM和HRTEM观察到高钒高速钢氧化膜的三个典型区域(分别为A层、B层和C层)、选定区域的SAED图画及相应符号区域的FFT和IFFT图画

　　博士研讨生王玉杰为以上三篇论文的榜首作者，毛博副教授和张佼研讨员为通讯作者，孙宝德教授辅导了整个研讨作业。上述研讨作业得到了国家要点研制方案、国家自然科学基金、上海交通大学“要点前瞻布局基金”等项目的赞助。