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Ti64和316L不锈钢混合3D打印
材料人测试客服小陈     2021-10-22 微信扫码分享 登录后可收藏  
应用场景:
合金设计与制造
关键性能:
实现了以Fe元素为主的微米级成分梯度
产品介绍:

香港城市大学刘锦川课题组尝试在3D打印过程中采用两种常见合金粉末(Ti64和316L不锈钢)进行混合打印。通过精心选择的粉末种类,以及特殊的打印参数,在Ti-6Al-4V基础合金中,成功实现了以Fe元素为主的微米级成分梯度。研究表明,打印完成状态的合金并不是两种原始合金的简单混合,也即合金中并不存在纯粹的Ti64合金或者316不锈钢区域。与此相反,在两种粉末的融化、混合过程中,所有合金元素都进行了有效的扩散和融合。不锈钢中的Fe、Cr、Ni、Mo等元素完全溶解在Ti64合金基体中,实现了原位合金化。更重要的是,经过特殊选择的打印参数可以有效控制Fe、Cr等元素的浓度梯度和空间分布。这是一种前所未有的成分梯度组织。研究者创造性地将成分调制的概念和3D打印结合起来,另辟蹊径地设计出具有微米级成分梯度结构的合金设计策略。本研究工作不仅将增材制造原位合金化中的成分不均匀性变废为宝,成功用来设计成分非均匀的高性能合金材料,更是极大地开拓了增材制造技术的想象空间,使得这项技术不仅仅被用作复杂构件的成型技术,更可以被开发为一种全新的合金设计和制造方法,从而有力地推动增材制造技术实现“材料-结构-性能”一体化智能设计的梦想。相关研究成果以“In situ design of advanced titanium alloy with concentration modulations by additive manufacturing”为题发表在Science上。

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