Twinning induced plasticity (TWIP) high manganese steel exhibits high ultimate tensile strength (UTS) and ductility, but its low yield strength restricts its applications. This research presents a Fe–21Mn-0.6C TWIP steel with enhanced mechanical properties additively manufactured using laser powder bed fusion (LPBF). The average grain size of the LPBF-fabricated Fe–21Mn-0.6C was 17.1 μm in the vertical direction, which was a quarter of that of a wrought one. The tensile yield strength was 657 MPa and the UTS was 1089 MPa with an elongation of 47.9% for the vertical direction. Compared to the wrought Fe–21Mn-0.6C, the yield strength increased by 110%. The high strength of LPBF-fabricated Fe–21Mn-0.6C is primarily attributed to solution, grain boundary and dislocation strengthening. Serrations were observed in the stress-strain curves at the initial stage of deformation, showing large stress drops. In the annealed sample, serrations appeared at a later stage of deformation with little stress drops. This difference in serration phenomenon is attributed to the varying dislocation density in the two samples.

Cold spraying has emerged as a promising technique for repair and restoration of critical components made of Ti6Al4V alloy. However, as-sprayed Ti6Al4V coating often exhibit high porosity and weak adhesion strength, highlighting the need for post-treatment to enhance its integrity. Laser shock peening (LSP), being a well-controlled and high strain rate process, offers potential as a post treatment method to enhance properties of cold spray coating. However, the fundamental interaction between laser-induced shock wave from LSP and cold sprayed coating is not well understood. We found that direct LSP on as-sprayed Ti6Al4V coating results in a complete delamination of the coating due to dynamic tensile stresses generated by shock wave interaction. In contrast, LSP treatment on the heat-treated Ti6Al4V coating leads to coating densification, refined microstructure and increased adhesion strength. Porosity reduces by more than 90% and adhesion strength experiences over a 2.2-fold increase after the treatment compared to the as-sprayed condition. This improvement is attributed to strain relaxation and microstructural alterations by post-heating which renders the surface more receptive to LSP impact. The findings signify the essential role of heat treatment in enabling the advantageous effect of LSP on cold-sprayed coating integrity.