17-4 PH 不锈钢是一种沉淀硬化马氏体不锈钢，通常用于需要高强度和适度耐腐蚀性的应用中。是一种具有高抗拉强度的材料，该牌号的强度是最常用的不锈钢 304 和 316 的两倍。来自美国国家标准与技术研究院 (NIST)、威斯康星大学麦迪逊分校和阿贡国家实验室的一组研究人员已经确定了特定的 17-4 钢成分，新发现可以帮助 17-4 PH 零件的生产商通过3D 打印来降低成本并提高制造灵活性。

stainless3D 打印的 17-4 不锈钢的显微图像，显微照片显示 3D 打印不锈钢内部的细长晶粒图像左侧的颜色代表合金中晶体的不同方向。© 威斯康星大学麦迪逊分校

成分配比改变打印结果

3D打印金属特别复杂，部分原因是在此过程中温度变化如此之快。尽管与传统制造相比具有优势，但某些成分配比的3D打印可能会产生过于不一致的结果。

PBF金属的增材制造基本上是用激光等高功率源将数百万个微小的金属粉末颗粒“焊接”成一个整体，通过将金属粉末熔化成液体再将它们冷却成固体，根据NIST科学家张帆，金属3D打印的冷却速度很高，有时甚至高于每秒一百万摄氏度，而这种极端的非平衡条件带来了一系列非凡的测量挑战。

根据NIST科学家张帆，由于材料加热和冷却如此迅速，材料内原子的排列或晶体结构迅速变化，难以确定。在不了解3D打印钢的晶体结构发生了什么的情况下，研究人员多年来一直在尝试3D 打印17-4 PH不锈钢，打印结果的晶体结构必须恰到好处 – 一种称为马氏体的材料 – 才能展示其备受追捧的材料特性。