热处理之后呢，合金元素就会在铝基体内固溶，Si 相会断裂然后变成球状。因为固溶强化的效果很明显，所以力学性能就提高了。时效处理之后，合金里像 AlSi10Mg 中的 Mg 元素还能和 Si 相反应，析出 Mg2Si 强化相，这样就能大大提高合金的强度。为了看看原始 3D 打印状态和热处理工艺条件下，DMLS 打印的 AlSi10Mg 铝合金点阵结构材料在显微组织上有啥不一样，这一章会选最佳的激光 3D 打印工艺参数 B（环境温度 80℃、金属粉层厚度 30μm、激光束直径 80μm、激光能量 370W、激光扫描速度 1300mm/s），用它打印出金字塔型 AlSi10Mg 铝合金点阵结构材料，然后进行后面的热处理工艺。热处理设备用的是 GSL1300X 型高温管式电炉，具体工艺是在 500℃的时候分别保温 1 小时、2 小时、4 小时，然后用水淬；同时也做了时效处理，具体工艺是在 180℃下保温 12 小时，然后水冷。通过对比热处理前后 DMLS 激光 3D 打印的金字塔型 AlSi10Mg 点阵结构材料的显微组织、硬度，还有准静态、动态力学性能，来研究它的微观组织和力学性能在热处理工艺条件下是怎么变的。传统铸造型的 Al - Si 合金显微组织里的 Si 颗粒是针状（或者条状）的，而且晶粒很粗大；而 DMLS 激光 3D 打印的 AlSi10Mg 铝合金点阵结构材料的显微组织里是纳米级的球状 Si 颗粒。

激光 3D 打印用的 DMLS 成型工艺的冷却速度（大概 103K/s）比铸造过程中的冷却速度快多了。所以在 DMLS 成型的时候，AlSi10Mg 合金从熔融状态直接凝固，这样合金元素的扩散和晶粒的长大都会受到限制，最后得到的是细小的晶粒，而且合金元素分布得比较均匀。这是因为激光 3D 打印是一个特别快速加热、快速冷却凝固的过程，它的 Si 颗粒相析出是不完全的，还有过饱和的 Si 相固溶在 Al 基体里。在后续热处理工艺里，随着保温时间变长，晶内的 Si 相会重新析出，原来的 Si 颗粒相也会有一部分溶解，这是个双向的过程。当保温时间是 2 小时的时候，能得到整体最细小、均匀分布在α - Al 基体上的 Si 颗粒相。等到热处理保温时间延长到 4 小时的时候，本来细小的 Si 颗粒相又长大了，变得粗化，从开始的球状组织变成块状（或者尖角状）组织。所以得出结论，在热处理工艺里，DMLS 打印的 AlSi10Mg 铝合金点阵结构材料的显微组织主要发生了合金元素重新分布和晶粒长大的过程。还发现 AlSi10Mg 铝合金里的 Si 相随着热处理保温时间变长会逐渐析出，它显微组织里的块状（或者尖角状）Si 颗粒，也就是那些黑色斑点的数量也会慢慢减少。