3D打印是快速成型技术的一种，又称为增材製造技术(AM)，是涵盖信息网络技术、先进材料技术、数字製造技术等多学科的先进製造技术，被外界视为推动新一轮工业革命的重要科技。澳大利亚悉尼大学和皇家墨尔本理工大学等机构科学家日前通过独特的合金设计和3D打印技术研製了一类新型钛合金。新研究为更可持续地製造高性能钛合金提供了可行方法，这类钛合金可广泛应用于航空航天、生物医学、化学工程、国防和清洁能源等领域。

 悉尼大学发表消息称，研究团队研製的钛合金由两种形式钛晶体的混合物组成，分别称为α——钛相和β——钛相，每种钛晶体对应特定的钛原子排列。传统钛合金是在金属钛中添加适量铝元素生产的合金，而新研究使用氧元素和铁元素来製造钛合金。这两种元素储量丰富、价格低廉，并且可以作为α——钛相和β——钛相钛晶体的稳定剂和增强剂。

 研究团队使用了镭射定向能沉积从金属粉末打印出他们的合金，这是一种适用于製造大型複杂零件的3D打印工艺。他们将合金设计理念与3D列印工艺设计结合，确定了一系列坚固、延展性好、易于打印的合金。团队表示，这些新合金的诱人性能可与商业合金相媲美。研究人员介绍称，用传统工艺製备钛氧铁合金面临两个挑战：一个是氧元素对金属钛造成的脆化效应，另一个是添加铁可能导致形成大块β——钛相钛晶体时出现严重结构缺陷，从而影响合金性能。

 为了克服传统工艺生产钛氧铁合金的局限性，该团队设计出一种独特的合金微观结构，并利用一种被称作激光定向能量沉积的3D打印工艺，以金属粉末等为原材料製备出新型钛氧铁合金。

 皇家墨尔本理工大学教授马前指出，研究团队对3D打印工艺进行了大量数字模拟，明确了加工过程中的不同影响因素，再结合性能要求在微观层面对这种新型钛合金的α——钛相和β——钛相进行设计，然后通过3D打印工艺实现其设计，从而使最终获得的钛氧铁合金具有独特的微观结构和性能。

 皇家墨尔本理工大学研究人员表示，与传统方法相比，用3D打印製造新型钛合金的方法具有明显环保优势，可以重新利用通常作为废料处理的低等级海绵钛以及回收的高氧钛粉等。

 新 丁