全球滚动:研究人员开发新型钛合金在所有3D打印金属中具有最高的比强度

(资料图)

钛合金由于其强度和相对较轻的重量，已经在工业界受到重视，这使得它们非常适合用于飞机和其他车辆。但总是有改进的余地，蒙纳士大学研究人员新开发的合金不仅拥有更高的强度，而且由于它是3D打印的，所以更容易做成任何需要的形状。

该团队从一种常见的3D打印技术开始，用激光熔化一床粉末状金属，将其逐层熔化成固体。在这种情况下，这种粉末状金属是常用的β钛合金。接下来，该材料在480至520°C（896至968°F）的温度下进行热处理，从而产生一种微观结构，使合金具有令人难以置信的强度。

处理过程使钛的颗粒以纳米晶粒的形式沉淀在一起，它们合并成“纳米双胞胎”结构，每个都有一个共同的侧面。研究小组说，这是第一种表现出这种结构的钛合金，它使它比通常的钛合金要强得多。

在测试中，该团队证明了新的钛合金具有超过1600 MPa的伸长率和抗拉强度。作为参考，大多数商业钛合金的最高强度在1000 MPa左右。该团队说，这也是任何其他3D打印金属合金的最高特定强度。

该研究的首席研究员黄爱军教授说：“我们的发现为商业合金的沉淀强化提供了一种全新的方法，可以用来生产具有复杂形状的真实部件，用于承重应用。到目前为止，这种应用在任何钛合金中都是不存在的。3D打印加上简单的热处理也意味着与其他具有类似强度的材料相比，工艺成本大大降低。”

这项研究发表在《自然材料》杂志上。

推荐阅读