3D打印技術制造出新型鈦合金
包括澳大利亞皇家墨爾本理工大學、悉尼大學在內的國際研究團隊將合金和3D打印工藝結合在一起，創(chuàng)造出了一種新的鈦合金，這種合金在拉伸下堅固而不脆。這項發(fā)表在最新一期《自然》雜志上的突破，為在航空航天、生物醫(yī)學、化學工程、空間和能源技術中應用的新一類更可持續(xù)的高性能鈦合金的研制帶來了希望。 -8- BVU
新鈦合金由兩種鈦晶體的混合物組成，稱為α－鈦相和β－鈦相，每種鈦晶體對應于特定的原子排列。氧氣和鐵是α－鈦相和β－鈦相的兩種最強大的穩(wěn)定劑和強化劑，它們豐富而廉價。 WU}?8\?U%
但研究人員發(fā)現(xiàn)，有兩個挑戰(zhàn)阻礙了通過傳統(tǒng)制造工藝開發(fā)堅韌的α-β鈦氧鐵合金。一個挑戰(zhàn)是氧氣會使鈦變脆；另一個挑戰(zhàn)是加入鐵可能會導致嚴重的冶金缺陷，形成大塊β鈦。 L2v
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該團隊使用了激光定向能沉積從金屬粉末打印出他們的合金，這是一種適用于制造大型復雜零件的3D打印工藝。他們將合金設計理念與3D打印工藝設計結合，確定了一系列堅固、延展性好、易于打印的合金。 E_VLI'Hn?
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使用激光3D打印機制作的鈦合金 Vq)6+n8o
關鍵的推動因素是氧和鐵原子在α－鈦相和β－鈦相內部和二者之間的獨特分布。研究人員在α－鈦相中設計了一種納米級的氧梯度，具有堅固的高氧段和延展性的低氧段，從而能夠對局部原子鍵施加控制，降低了潛在脆化的可能性。 /.leY $
該團隊表示，這些新合金的誘人性能可與商業(yè)合金相媲美。 D@[Mk"f
悉尼大學副校長西蒙·林格教授表示，這項研究提供了一種新的鈦合金系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有廣泛且可調的機械性能、高可制造性、巨大的減排潛力，也為同類系統(tǒng)材料設計提供了見解。 2LpJ
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