18Ni300马氏体时效钢具有较高的强度和良好的延展性，广泛应用于飞机、航空航天和模具工业等领域。目前，激光制备18Ni300钢的研究主要采用激光选区熔化技术（SLM），存在需密闭环境导致加工对象尺寸受限、且制备试样相对密度较低的不足。因此，本研究尝试通过激光直接沉积技术制备18Ni300马氏体时效钢，采用先进材料表征技术研究了T6热处理（850℃固溶1h+500℃时效1h，3h，6h，9h）和添加陶瓷相TiC（含量为0-10 wt.%）对其显微组织与力学性能的影响规律及微观机制。结果表明，T6热处理和TiC显著提高激光沉积18Ni300试样的力学性能。激光沉积态18Ni300试样呈细晶胞状组织 (2~3 μm)，主要由马氏体（M）组成。经T6热处理后，大量纳米级富镍析出相(Ni₃(Ti,Mo)，Ni(Ti,Mo))弥散分布在马氏体基体上。优化的热处理工艺为850℃固溶1h+500℃时效3h，获得的综合性能最佳（显微硬度、抗拉强度和延伸率分别为509 HV_0.2、1686 MPa和11.5％）。随着TiC的添加，胞状组织得到了显著细化，不同形貌TiC颗粒的体积分数发生变化，激光沉积18Ni300试样的平均显微硬度呈先升高后降低的趋势，当添加量为5 wt.% 时达到了显微硬度峰值 (444 HV_0.2)且磨损率为4.25×10^-6 mm³/(N·m)，经优化后的T6热处理，力学性能得到进一步提高（显微硬度为576 HV_0.2，磨损率为1.37×10^-6 mm³/(N·m)），优于激光沉积态18Ni300试样(378 HV_0.2和5.61×10^-5 mm³/(N·m))。因此，本研究可为激光制备更大尺寸、相对密度更高、力学及耐磨性能优异的18Ni300构件提供理论参考。
 

激光直接沉积；18Ni300马氏体时效钢；T6热处理；TiC； 显微组织与力学性能