本文拟探索17-4PH不锈钢的可打印性,通过对其激光增材制造的控形(状)和控性(能)研究,了解其成形规律,弄清增材制造中此钢的凝固过程及其对相变、性能的影响,为17-4PH不锈钢的增材制造提供理论和技术指导。文中通过改变打印参数研究了17-4PH不锈钢的成形规律,得到了最佳打印参数,并按最佳参数打印了15层的大块状试样,表面和内在质量均好。为提高打印试样的性能,对其进行了热处理,采用金相、XRD、EBSD、TEM、室温拉伸及电化学腐蚀等方法对相关试样进行了分析,并用铜模吸铸法模拟凝固冷速对打印凝固行为、相和相变等的影响进行了深入研究,得到了许多有重要价值的研究结果。17-4PH不锈钢具有很好的3D打印性。在较宽的范围内,不同打印功率、不同扫描速度的组合都能得到无裂纹、气孔等缺陷、组织均匀且表面光洁的试样。最优打印参数组合为扫描速度v=480mm/min、功率P=2600W及扫描速度v=600mm/min、功率P=2800W。打印试样的力学、腐蚀性能对打印参数不敏感,不同打印参数得到的试样性能没有明显差异。打印试样的最佳热处理工艺为1040℃固溶2h+550℃时效0.5h,其力学性能有所提升,抗拉伸强度达到1480MPa,洛氏硬度为45.1HRC,高强度仍维持高塑性,延伸率为36.8%。短时时效的试样耐腐蚀性能较好,长时间时效则降低耐蚀性。时效试样的强度和硬度因富铜相的析出而升高,后随富铜相的长大而降低。增材制造过程的凝固冷速对材料的凝固行为、相和组织有较大影响,打印初期因试样凝固冷速快,有残余奥氏体存在,打印增高后,因冷速变慢,无残余奥氏体。通过铜模吸铸法,用不同大小的试样模拟凝固冷速变化,得到了凝固冷速对17-4PH不锈钢凝固行为、组成相和相变的影响规律。随凝固冷速的变化,合金的相构成发生变化为:奥氏体-奥氏体和bcc双相-bcc相。凝固冷速很快,17-4PH不锈钢凝固冷至室温得到全部奥氏体组织,即奥氏体在冷却过程中不发生相变,即使冷至-196℃也不发生转变,在<550℃下时效也不发生转变。当冷速变慢时,试样从凝固冷至室温将形成马氏体,发生马氏体转变,当冷速更慢时,试样为全部马氏体。导致这一现象的原因是凝固冷速改变了液相金属合金元素的扩散,高的合金元素含量有利于稳定奥氏体相。硬度测试表明,全奥氏体相的硬度为408HV,随bcc相含量的增加硬度升高。单一组成相时钢的耐腐蚀性能最好,两相共存使得耐蚀性能降低,激光增材制造法和吸铸法制得的试样的耐腐蚀性能均优于常规铸锭。