增材制造技术是基于离散堆积原理,通过材料的逐渐累积来实现材料成型的技术,这种制造技术可以突破加工模具的限制,实现复杂结构的自由制造,为模具钢18Ni300随形冷却模具的制造提供了新的解决思路。选区激光融化(SLM)具有产品致密度高、性能优越、加工周期短、原材料利用率较高等优势,受到工业界的关注,已成为实现规模化应用的主流增材制造技术之一。现有的SLM工艺及应用研究均以原装进口粉末为实验材料,为了探究SLM技术的实用性,本论文以国产18Ni300粉末作为实验材料,对粉末特征表征、SLM成型工艺、热处理制度进行了系统的研究。首先对粉末特性进行了表征。粉末的化学成分满足DIN-17350标准,粉末的粒度分布、粉末的综合性能(松装密度、振实密度、休止角、崩溃角)均满足EOS出筛标准。粉末组成相大部分是马氏体,存在少量奥氏体。粉末的表面光滑,整体圆整度较高,有卫星粉存在。粉末内部有孔洞构成空心粉,但是空心粉含量很少。小颗粒粉末多见等轴晶粒,大颗粒粉末枝晶较明显。通过工业CT扫描打印的腔体,发现铺粉较均匀,在腔体壁和结构转角存在大的孔隙。通过Thermo-calc软件对凝固相变过程模拟,得出相随温度的变化路径。然后研究了18Ni300的选区熔融工艺。研究结果显示:1)试件的致密度随着激光功率的升高而升高,最终趋于一个稳定值。当扫描间距适当,随着激光功率的升高,表面粗糙度先降低后升高。2)过高扫描速度会减少熔池所获得的能量,而降低试样的致密度,过低扫描速度导致熔体汇集球化,降低致密度,同时使表面质量恶化。3)在能量供给不足时,降低扫描间距可以有限提高打印件的致密度。当能量供给充足的时候,扫描间距对致密度的影响不显著,但提高扫描间距会使得表面粗糙度上升。4)打印件的硬度随着致密度的上升而逐渐上升至平稳状态,致密度随着表面粗糙度的上升而先减小后增大。5)金相组织分析表明,试样的组织为很小的胞状结构和条束状结构,且条束状结构可以穿过熔池的边界,并朝向熔池的中心区域。成型件为立方织构,且晶界大多为小角度晶界。最后研究了打印件的热处理制度。进行固溶时效处理后,内部的亚晶结构和熔池边界消失,取而代之的是板条马氏体和原有的奥氏体晶界,合金元素通过固溶处理重新吸收进入基体。直接进行时效处理,原始的胞状结构得以保存,且硬度和强度略高于固溶时效处理的试样,但延伸率略低于固溶时效的试样。SEM对断口分析表明,原始打印件为塑性断裂,断裂机理为微孔聚集断裂。经过固溶时效处理和时效处理以后变为脆性断裂,断裂形式为准解理断裂。