记者从中国科学院金属研究所得悉，该所张哲峰团队制备出具有高抗疲惫机能的3D打印钛合金材料，揭示了3D打印材料作为布局承力件在航空航天等范畴的广漠利用前景。该项研究功效在2月29日以“近无微孔3D打印钛合金高抗疲惫机能”为题颁发在《天然》杂志上。

　　3D打印，别名增材制造，知足了高端设备和构件对高集成性、多功能性、轻量化、一体化的需求，被认为是制造范畴的倾覆性手艺，在航空航天等范畴获得极年夜存眷和初步利用。但与保守制造手艺比拟，3D打印材料在轮回载荷下的疲惫机能遍及较差，严峻限制了其作为布局承力件的普遍利用。

　　研究人员初次明白提出，抱负状况下3D打印手艺间接制备出的钛合金组织自己(称为Net-AM组织)应具有自然的超高疲惫机能，而打印进程中发生的气孔等缺点袒护了其本身组织抗疲惫的长处，致使现实丈量的3D打印材料疲惫机能年夜幅下降。今朝，消弭气孔的工艺常常陪伴组织粗化，而细化组织的处置又会带来气孔复现，乃至激发晶界α相富集等新的晦气身分，可谓进退失据。

　　研究人员在Ti-6Al-4V合金中初次发觉，高温下3D打印态组织的晶界迁徙和气孔长年夜与相改变进程表示出异步的特征。这意味着，热处置进程中具有一个贵重的工艺窗口，既可实现板条组织细化，又能有用按捺晶界α相富集和气孔复现。为此，研究人员奇妙地操纵了这一工艺窗口，发现了缺点与组织分步伐控的NAMP新工艺(即增材制造无孔化处置)，终究制备出几近无气孔的近Net-AM组织Ti-6Al-4V合金。

　　据悉，该组织拉-拉疲惫强度从原始态的475MPa晋升至978MPa，增幅高达106%。经由过程对照发觉，该新型合金组织不但在所有钛合金材猜中具有最高的拉-拉疲惫强度，并且在今朝已公然的材料疲惫数据中，还具有最高的比疲惫强度(疲惫强度除以密度)。

　　这项功效揭露了3D打印手艺在抗疲惫制造方面的怪异劣势，揭示了3D打印材料作为布局承力件在航空航天等主要范畴的广漠利用前景。