金屬3D打印技術及其專用粉末的研究進展(7)
時間：2017-02-11 22:19 來源：南極熊 作者：中國3D打印網(wǎng) 閱讀：次
4.3 高溫合金
高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基，能在600℃以上的高溫及一定應力環(huán)境下長期工 作的一類金屬材料。其具有較高的高溫強度、良好的抗熱腐蝕和抗氧化性能以及良好的塑性和韌性。目前按合金基體種類大致可分為鐵基、鎳基和鈷基合金3類。高溫合金主要用于高性能發(fā)動機，在現(xiàn)代先進的航空發(fā)動機中，高溫合金材料的使用量占發(fā)動機總質量的40％～60％。現(xiàn)代高性能航空發(fā)動機的發(fā)展對高溫合金的使用溫度和性能的要求越來越高。傳統(tǒng)的鑄錠冶金工藝冷卻速度慢，鑄錠中某些元素和第二相偏析嚴重，熱加工性能差，組織不均勻，性能不穩(wěn)定。而3D打印技術在高溫合金成形中成為解決技術瓶頸的新方法。美國航空航天局聲稱，在2014年8月22日進行的高溫點火試驗中，通過3D打印技術制造的火箭發(fā)動機噴嘴產(chǎn)生了創(chuàng)紀錄的9t推力。
4.4 鎂合金
鎂合金作為最輕的結構合金，由于其特殊的高強度和阻尼性能，在諸多應用領域鎂合金具有替代鋼和鋁合金的可能。例如鎂合金在汽車以及航空器組件方面的輕量化應用，可降低燃料使用量和廢氣排放。鎂合金具有原位降解性并且其楊氏模量低，強度接近人骨，優(yōu)異的生物相容性，在外科植入方面比傳統(tǒng)合金更有應用前景。
3D打印技術自20世紀90年代出現(xiàn)以來，從一開始高分子材料的打印逐漸聚焦到金屬粉末的打印，一大批新技術、新設備和新材料被開發(fā)應用。當前，信息技術創(chuàng)新步伐不斷推進，工業(yè)生產(chǎn)正步入智能化、數(shù)字化的新階段。2014年德國提出“工業(yè)4.0”發(fā)展計劃，勢必引起工業(yè)領域顛覆性的改變與創(chuàng)新，而3D打印技術將是工業(yè)智能化發(fā)展的強大推力。金屬粉末3D 打印技術目前已取得了一定成果，但材料瓶頸勢必影響3D打印技術的推廣，3D打印技術對材料提出了更高的要求．現(xiàn)適用于工業(yè)用3D打印的金屬材料種類繁多，但是只有專用的粉末材料才能滿足工業(yè)生產(chǎn)要求。
3D 打印金屬材料的發(fā)展方向主要有3個方面：一是如何在現(xiàn)有使用材料的基礎上加強材料結構和屬性之間的關系研究，根據(jù)材料的性質進一步優(yōu)化工藝參數(shù)，增加打印速度，降低孔隙率和氧含量，改善表面質量；
二是研發(fā)新材料 使其適用于3D打印，如開發(fā)耐腐蝕、耐高溫和綜合力學性能優(yōu)異的新材料；
三是修訂并完善3D打印粉體材料技術標準體系，實現(xiàn)金屬材料打印技術標準的制度化和常態(tài)化。
部分文章來源：金屬3D打印技術及其專用粉末的研究進展（上海大學材料科學與工程學院）
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