近日，來自華南理工大學、廣東省科學院等單位的研究人員通過加入SiC顆粒誘導C300馬氏體時效鋼（MS）原位析出相的形成，制備出SiC和原位析出相雙相增強的MS基復合材料。相關(guān)論文以Duplex strengthening via SiC addition and insitu precipitation in additively manufactured composite materials為題發(fā)表在Composites Part B: Engineering上。

顆粒增強金屬基復合材料（MMCs）具有高的強度、硬度和耐磨性，同時保持良好的韌性、高溫蠕變性能和疲勞強度。激光粉末床熔融(LPBF)是一種新型的制備MMCs的增材制造方法，獨特的逐層工藝方式突出了直接從粉末加工復雜和近凈形部件的優(yōu)勢，為簡化制備MMCs的工藝路線和交貨時間提供了巨大潛力。通過LPBF制備MMCs具有晶粒細化及激光吸收率高的特點，使所制備的復合材料有極佳的力學性能。

研究通過LPBF制備了體積分數(shù)分別為3%、6%、9%、12%、15%和18% SiC顆粒增強MS基復合材料。對MS–SiC復合材料的致密度進行了表征。在體積分數(shù)低于12%時，復合材料內(nèi)部僅存在少量氣孔，且孔隙度隨SiC顆粒的加入變化不大。當SiC體積分數(shù)達到15%和18%時，出現(xiàn)了一些裂紋和未熔合等缺陷。

進 一 步 對C300–MS和MS–3%SiC復合材料進行TEM表征分析表明，原始態(tài)MS鋼內(nèi)部基本無析出相，而MS-3%SiC復合材料內(nèi)部發(fā)現(xiàn)有大量納米析出相的產(chǎn)生，表明SiC的加入誘導了MS內(nèi)部原位析出相的形成。

力學性能測試表明MS-3%SiC復合材料的抗拉強度（1611MPa）遠高于MS鋼的抗拉強度（1165MPa），同時保持了10.1%的延伸率，是一種力學性能優(yōu)異的復合材料。

下圖為MS鋼和MS-3%SiC復合材料的TEM組織。