由莫纳什大学工程师领导的一项世界首创的研究展示了尖端 3D 打印技术被应用于制造超强商业钛合金，这是航空航天、航天、国防、能源和生物医学行业的重大飞跃。

图片来源：莫纳什大学

由莫纳什大学的黄爱军教授和朱玉曼博士领导的澳大利亚研究人员使用 3D 打印方法来操纵一种新的微观结构。通过这样做，他们获得了前所未有的机械性能。

这项发表在Nature Materials上的研究是针对市售合金进行的，可以立即应用。

“钛合金需要复杂的铸造和热机械加工才能达到某些关键应用所需的高强度。我们发现，增材制造可以利用其独特的制造工艺在商用钛合金中制造出超强且热稳定的零件，这可以直接实施服务中，”黄教授说。

在对商用钛合金进行简单的后热处理后，获得了超过 1,600 MPa 的足够伸长率和拉伸强度，这是迄今为止所有 3D 打印金属中最高的比强度。这项工作为制造具有独特微观结构和适用于广泛应用的优异性能。

在过去的十年中，3D 打印因其可以制造几乎任何几何零件的设计自由度而引领了金属制造的新时代。

钛合金目前是航空航天业领先的 3D 打印金属部件。然而，大多数通过 3D 打印制造的市售钛合金在许多结构应用中都没有令人满意的性能，尤其是它们在室温下的强度不足以及在恶劣的使用条件下的高温下。

“我们的研究结果为商业合金中的沉淀强化提供了一种全新的方法，可用于生产具有复杂形状的真实部件，用于承载应用。迄今为止，任何钛合金都没有这种应用，”黄教授说。

3D打印加上简单的热处理也意味着与其他类似强度的材料相比，工艺成本大大降低。

这项工作的发现有望对物理冶金领域的强化和位错工程原理产生根本性的见解。