中國(guó)粉體網(wǎng)訊  近期，麻省理工學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)發(fā)表了一篇論文,，展示了一種簡(jiǎn)單且低成本的方法來(lái)強(qiáng)化航空航天和核能應(yīng)用中使用的關(guān)鍵材料,。該團(tuán)隊(duì)使用3D打印技術(shù)制造了一種用陶瓷納米材料增強(qiáng)的金屬粉末，從而生產(chǎn)出強(qiáng)度更高,、裂紋和孔隙更少的部件,。

該技術(shù)涉及將常用且能夠承受極端條件的超級(jí)合金In718與陶瓷納米材料一起研磨,，以在合金表面實(shí)現(xiàn)納米陶瓷的均勻包覆。然后將所得粉末用于激光粉末床熔融3D打印,，以生產(chǎn)復(fù)雜的零件部件,。

具體的說(shuō)，是采用高速球磨法制備了含SiC納米陶瓷的復(fù)合粉體,，在In718顆粒表面形成了均勻的SiC包覆,。在激光熔化過程中，SiC溶解,，導(dǎo)致原位形成Nb和Ti基硅化物和碳化物納米顆粒,。這些原位形成的納米顆粒使增材制造的In718具有更理想的凝固微觀組織結(jié)構(gòu)，具有更少的打印缺陷(裂紋和孔隙)和略微細(xì)化的晶粒尺寸,。力學(xué)性能表明,，與未添加SiC的樣品相比，復(fù)合材料的硬度,、屈服強(qiáng)度和極限抗拉強(qiáng)度分別提高了16%和12%,。經(jīng)過熱處理后，相同的復(fù)合材料試樣的極限抗拉強(qiáng)度比相同處理的未增強(qiáng)材料高10%,，而總伸長(zhǎng)率保持在14%左右,。這種原位沉淀的形成為增強(qiáng)增材制造的高溫材料提供了一種簡(jiǎn)單有效的方法，可以用于日益惡劣的能源和推進(jìn)應(yīng)用環(huán)境,。

研究人員認(rèn)為,，他們的方法也可以擴(kuò)展到提高其他材料的性能。所得部件表現(xiàn)出改進(jìn)的延展性,、抗輻射性和高溫強(qiáng)度,。此外，該過程具有成本效益,。

這項(xiàng)工作的主要研究人員LijU教授表示,，3D打印的冷卻速度比傳統(tǒng)熔體凝固工藝制造的部件的冷卻速度快得多，這為探索添加陶瓷的基底金屬開辟了更大的組成空間,。該團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新方法得到了該領(lǐng)域?qū)＜业馁潛P(yáng),，他們認(rèn)識(shí)到其在增強(qiáng)其他金屬基復(fù)合材料和合金方面的潛力。

參考文獻(xiàn)：Strengthening additively manufactured Inconel 718 through in-situ formation of nanocarbides and silicides

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/空青）

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