Sun M. L.等用3KW CO2 激光器（3000μm激光光斑）SLM 金属3D打印预合金（Fe-15Cr-1.5B）成形件，其显微组织呈树枝状，结果表明成形过程的显微组织均匀。如果扫描速度快，那么冷却速度也较快，使显微组织更细，有利于提高SLM 金属3D打印成形件的机械性能。Kruth J. P.等研究了铁基混合粉的SLM 金属3D打印成形，发现有未熔化的Fe 粉颗粒存在，有典型的极细的快冷组织，晶粒呈明显的方向性，这可能导致材料性能脆化，容易导致裂纹。不过，工艺参数选择合适，可降低裂纹倾向。
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SLM 金属3D打印成形过程中的晶粒细化有利于提高机械性能。Santos E. C.等研究了纯钛粉的SLM 金属3D打印成形，其显微组织为Alpha 针状马氏体，经热等静压（HIP）处理后的显微组织为Alpha 等轴晶，经表面热处理技术可提高耐磨性能。Hollander D. A.等研究了钛合金TiAl6V4 粉末的SLM 成形，钛合金脊椎骨替代生物零件具有较好的生物适应性。Wu W.等研究了铜锡合金（青铜）粉末的SLM 金属3D打印成形，其显微组织由等轴晶、枝晶组成。显微组织受冷却速度影响，呈现快冷的焊接组织。