... 2023-06-02 14:40 .. 新钛合金由两种钛晶体的混合物组成,称为α-钛相和β-钛相,每种钛晶体对应于特定的原子排列。
氧气和铁是α-钛相和β-钛相的两种最强大的稳定剂和强化剂,它们丰富而廉价。
但研究人员发现,有两个挑战阻碍了通过传统制造工艺开发坚韧的α-β钛氧铁合金。
一个挑战是氧气会使钛变脆;另一个挑战是加入铁可能会导致严重的冶金缺陷,形成大块β钛。
该团队使用了激光定向能沉积从金属粉末打印出他们的合金,这是一种适用于制造大型复杂零件的3D打印工艺。
他们将合金设计理念与3D打印工艺设计结合,确定了一系列坚固、延展性好、易于打印的合金。
关键的推动因素是氧和铁原子在α-钛相和β-钛相内部和二者之间的独特分布。
研究人员在α-钛相中设计了一种纳米级的氧梯度,具有坚固的高氧段和延展性的低氧段,从而能够对局部原子键施加控制,降低了潜在脆化的可能性。
该团队表示,这些新合金的诱人性能可与商业合金相媲美。
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