3D打印材料“家族”又扩员新方法处理的合金制件强度堪比锻材

国际金属加工网

英国《自然》杂志20日发表一项材料科学最新突破成果：美国科学家研发出一种3D打印高强度铝合金的新方法。目前绝大多数采用增材制造方式研制的合金会出现周期性裂纹，但新问世的合金不但未出现裂纹痕迹，且强度堪比锻造材料。该方法还可用于其他合金的制造。

3D打印又称基于金属的增材制造，是指逐层添加金属粉末进行制造的技术，这种方法可以提高设计自由度和制造灵活性。但遗憾的是，在目前使用的5500多种合金中，绝大多数无法采用增材制造，只有少数几种合金能可靠地打印出来，因为在制造过程中的凝固动力学会导致所得材料出现周期性裂纹。

此次，美国休斯研究实验室科学家约翰·马丁及其同事，引入了纳米粒子来控制增材制造过程中的凝固，为这个问题提供了一个良好解决方案。他们首先选用了和汽车、航空以及消费应用密切相关的铝合金进行实验，随后利用计算机软件，分析了4500多种不同合金和纳米粒子的组合，最终选定表面氢化(处理过)的锆为一种合适的纳米粒子材料。

在实验中，研究人员给两种铝合金——7075(常用的7系铝合金，强度最好)和6061(强度没有7系高，但加工性能极佳)的雾化粉末加上表面氢化锆纳米粒子涂层，再使用选择性激光熔化技术，进行增材制造。结果发现，相较于用无纳米粒子涂层的7075和6061粉末制造的部件，用纳米粒子制造的合金未出现裂纹痕迹，而且强度堪比锻造材料。

研究人员认为，这种新方法既突破了传统制造方式的约束，强度上又毫不逊色，还可应用于其他合金，从而进一步扩展了增材制造材料的“家族”。

声明：本网站所收集的部分公开资料来源于互联网，转载的目的在于传递更多信息及用于网络分享，并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责，也不构成任何其他建议。本站部分作品是由网友自主投稿和发布、编辑整理上传，对此类作品本站仅提供交流平台，不为其版权负责。如果您发现网站上所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题，请第一时间告知，我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容，以保证您的权益！联系电话：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。