中國網/中國發展門戶網訊 3D列印被認為是製造領域的顛覆性技術，在航空航天等領域得到極大關注和初步應用。 然而，與傳統製造技術相比，3D列印的材料在迴圈載荷下的疲勞性能普遍較差，嚴重製約了其作為結構承力件的廣泛應用。 近期，中國科學院金屬研究所張哲峰團隊製備出具有高抗疲勞性包養能的3D列印鈦合金材料。 該項研究成果於2024年2月29日發表在《自然》雜誌上。 

據瞭解，研究人員首次明確提出，理想狀態下3D列印技術直接製備出的鈦合金組織本身（稱為Net-AM組織）應具有天然的超高疲勞性能，而列印過程中產生的氣孔等缺陷掩蓋了其包養網自身組織抗疲勞的優點，導致實際測量的3D列印材料疲勞性能大幅降低。 然而，目前消除氣孔的工藝往往伴隨組織粗化，而細化組織的處理又會帶來氣孔復現，甚至引發晶界α相富集等新的不利因素，可謂進退兩難。 

研究包養人員在Ti-6Al-4V合金中首次發現，高溫下3D列印態組織的晶界遷移及氣孔長大與相轉變過程表現出異步的特性。 這意味著，存在一個寶貴的熱處理工藝視窗，既可實現板條組織細化，又能有效抑制晶界α相富集及氣孔複現。 為此，研究人員巧妙地利用了這一工藝窗口，發明瞭缺陷與組織分步調控的NAMP新工藝（Net-Additive Manufacturing Process），最終製備出幾乎無氣孔的近Net-AM組織 Ti-6Al-4V合金。 其拉-拉疲勞強度從原始態的475 MPa提升至 978 MPa，增幅高達10包養網價格6%。 通過對比發現，這種近Net-AM組織Ti-6Al-4V合金不僅在所有鈦合金材料中具有最高的拉-拉疲勞強度，而且在目前已報導的材料疲勞數據中，還具有最高的比疲勞強度（疲勞強度除以密度）。 

本研究工作製備的Net-AM組織鈦合金的疲勞性能（R=0.1）:(a） Net-AM組織鈦合金拉-拉疲勞強度與增材和鍛造鈦合金疲勞強度對比; （b）Net-AM組織鈦合金與其他材料的比疲勞強度對比。 Net-AM組織鈦合金不僅在鈦合金中具有包養平台推薦最高的疲勞強度，而且在所有材料中表現出最高的比疲勞強度。 

據悉，這項成果更新了人們以往對3D列印材料疲勞性能不高的固有認識，揭示了3D列印技術在抗疲勞製造方面的獨特優勢，展現了3D列印材料作為結構承力件在航空航太等重要領域的廣闊應用前景。 

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