金屬基增材制造（AM）允許逐層制造近凈形金屬組件，其幾何復(fù)雜度遠(yuǎn)超傳統(tǒng)制造。通過AM生產(chǎn)鈦基組件的成本節(jié)省估計高達(dá)50%，歸因于機(jī)加工中材料的嚴(yán)重?fù)p失。目前，用于AM的鈦合金大多基于傳統(tǒng)成分，這些成分未考慮AM過程中定向熱梯度引起的外延生長，導(dǎo)致嚴(yán)重織構(gòu)化和各向異性結(jié)構(gòu)性能。本研究揭示了包晶和包析反應(yīng)附近亞穩(wěn)態(tài)的新凝固與冷卻路徑：α相未繼承母β相的常見晶體學(xué)取向關(guān)系。伴隨各向異性降低和等軸顯微結(jié)構(gòu)的形成，這代表了面向下一代AM鈦合金的進(jìn)展。

本文的創(chuàng)新方法及解決的科學(xué)問題
通過添加稀土元素La誘導(dǎo)包晶反應(yīng)（L₁ + β → α），開發(fā)了α相形成的新路徑，解決了AM鈦合金中由外延生長導(dǎo)致的柱狀β晶粒和強(qiáng)<100>取向問題，為降低織構(gòu)和實現(xiàn)等軸顯微結(jié)構(gòu)提供了策略。

圖文導(dǎo)讀
 

結(jié)論
本研究結(jié)果揭示了通過添加稀土元素La在鈦合金中實現(xiàn)α相形成的替代路徑。該路徑在SLM制造及后熱處理Ti-2wt.% La和Ti-1.4Fe-1La（wt.%）體系中得到驗證。α晶粒在L₁ + β場中通過包晶反應(yīng)L₁ + β → α形核，隨后從β相轉(zhuǎn)變（β → α）。所得α相并非總與母β相取向相關(guān)，因此可顯著降低織構(gòu)并獲得等軸顯微結(jié)構(gòu)。這一轉(zhuǎn)變路徑在鈦合金中屬前所未有的探索，為避免AM鈦合金中的固有問題（即外延生長導(dǎo)致沿構(gòu)建方向的強(qiáng)<100>β取向粗大柱狀晶）提供了新方案。添加包晶形成元素以降低制造態(tài)及后處理織構(gòu)的方法，可能對商業(yè)鈦成分產(chǎn)生積極影響。

文獻(xiàn)鏈接
Barriobero-Vila, P., Gussone, J., Stark, A., Schell, N., Haubrich, J., & Requena, G. (2018). Peritectic titanium alloys for 3D printing. Nature Communications, 9(1), 3429.

https://doi.org/10.1038/s41467-018-05819-9

(責(zé)任編輯：admin)

• Aibuild發(fā)布業(yè)界首個專為D
• 突破傳統(tǒng)限制！浙大團(tuán)隊AM
• Firestorm Labs與達(dá)成惠普
• Nature Communications：
• 3D生物打印技術(shù)革新傷口護(hù)
• AMFG 推出Sentinel AI智能

• ·Aibuild發(fā)布業(yè)界首個專為DED與LFAM設(shè)計
• ·突破傳統(tǒng)限制！浙大團(tuán)隊AM：實現(xiàn)超韌可
• ·Firestorm Labs與達(dá)成惠普合作，將MJF
• ·Nature Communications：用于3D打印的
• ·3D生物打印技術(shù)革新傷口護(hù)理：托萊多大
• ·AMFG 推出Sentinel AI智能工具，能在三
• ·雷尼紹與IMR合作推進(jìn)衛(wèi)星光學(xué)元件金屬3
• ·氫“偷偷”腐蝕你的3D打印不銹鋼？ 一