传统增材制造强钢因接纳无数奋斗金元素与复杂热料理工艺，且耐蚀欠安，其工程诈欺受限。
近日，南华大学朱红梅团队联普渡大学晓明磨真金不怕火，建议种融物理化学特征的可诠释机器学习的设战术略，告捷开发出激光增材制造用低资本、短经过、耐蚀的新式强韧钢。
有关究诘论文已在SCI期刊《端制造（英文）》期刊上发表。题为“Interpretable machine learning integrated with physicochemical feature for developing additively manufactured ultra-high strength and ductility steel”。
论文贯穿：
https://doi.org/10.1088/2631-7990/ae5006
作家 罗雅婷，朱涛，潘存良，贲旭，安旭东，晓明，朱红梅
机构 南华大学，普渡大学
图文默契
本究诘打破“试错法”局限，接纳融物理化学特征的机器学习动身点多组分维金联想，中枢立异与着力如下：
（1）立异设战术略：机器学习+死亡特征的全经过研发框架
搭建“数据集构建-特征筛选与建模-可诠释分析-多看法化-本质考证”全经过研发框架，大幅普及新材料开发率。
图1 融物理化学特征的机器学习指强韧钢联想全经过策略。
通过SHAP可诠释分析，系统量化了金元素与热料理工艺对强韧的影响，锁定中枢调控元素与单步回火工艺，收场了数据动身点与物理冶金机理的度融。
图2 金元素与热料理工艺对能影响的SHAP 分析。
（2）中枢能打破：强韧耐蚀三，远同类材料
基于该策略开发的Fe-15Cr-3.2Ni-0.8Mn-0.6Cu-0.56Si-0.4Al-0.16C新式强韧钢，仅需480 °C × 6h步回火，即可收场UTS 1713 ± 17 MPa、YS 1502 ± 33 MPa、EL 15.5 ± 0.7 的异强韧，综力学能显赫于已报谈的同类增材制造钢材。
图3 拉伸力学能分析。
电化学测试限制标明，开发的强韧钢腐蚀速度低至0.105 mm・a-1，耐腐蚀能远传统马氏体不锈钢 AISI 420，塑料挤出机设备收场了“强度、塑、耐蚀”的究诘看法。
图4耐腐蚀能分析。
（3）能本体揭秘：多相协同的微不雅调控机制
多圭臬微不雅表征揭示了能打破的核情绪理：材料酿成“板条马氏体基体+密度纳米共格析出相 + 亚稳奥氏体”的多相协同结构，通过千里淀强化与TRIP 应协同作用，收场了强度与塑的同步普及。
图5 微不雅组织分析。
转头与预测
本究诘基于融物理化学特征的机器学习设战术略，告捷开发了种激光增材制造用低资本、短经过，兼具强度、蔓延率和异耐腐蚀的强韧钢，可空闲航空、海工交通等国重要域对重要构件复杂成形、快速开发的痛苦需求，为增材制造强韧钢的开发开辟了全新旅途，不仅收场了材料资本、制备经过与综能的三重打破，也为其他金体系的化联想提供了重要参考。
论文援用
Luo Y T, Zhu T, Pan C L, Ben X, An X D, Wang X M, Zhu H M. 2026. Interpretable machine learning integrated with physicochemical feature for developing additively manufactured ultra-high strength and ductility steel.
Int. J. Extrem. Manuf. 8 045001.
课题组先容
朱红梅，南华大学机械工程学院磨真金不怕火、院长，主要从事激光增材制造与材料忖度科学究诘。先后主抓国当然科学基金面上技俩/后生技俩、中央军委装备发展部装备预研基金技俩、国研发打算题技俩、企业委用横向等科研技俩10余项。以/通信作家在Acta Materialia、Rare Metals、Journal of Materials Processing Technology等期刊发表水平学术论文60余篇，授权国发明利4项，指湖南省秀硕士学位论文5篇。
朱涛，南华大学忖度机学院磨真金不怕火，IEEE会员。于中南大学和科学期间大学获忖度机科学与期间业学士、博士学位，曾任微博算法联想工程师，北京科技大学教师、博士后。主要从事机器学习、智能感知、大讲话模子等期间究诘，主抓国、省部科研课题、横向课题多项，曾获北京市科学期间二等。以/通信作家在IEEE Internet of Things Journal、Knowledge-Based Systems、Nuclear Science and Technique等期刊发表水平学术论文90余篇。
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