近日，麻省理工學(xué)院開發(fā)了一種新的熱處理方法，它能改變3D打印金屬的微觀結(jié)構(gòu)，使材料在極端熱環(huán)境中更堅固、更有彈性。

現(xiàn)有3D打印金屬零件耐用性的挑戰(zhàn)在于一種叫做蠕變的現(xiàn)象，在力的作用下，固體材料發(fā)生緩慢的永久性變形。尤其像是3D打印，金屬材料是由細小的晶粒組成，更容易發(fā)生蠕變現(xiàn)象。

因此麻省理工團隊開發(fā)了一種定向再結(jié)晶的方法，將打印后材料的細晶粒轉(zhuǎn)化為更大的“柱狀”晶粒—一種更堅固的微觀結(jié)構(gòu)。

在實驗測試中，研究人員將3D打印材料鎳合金棒先放置在感應(yīng)線圈正下方的室溫水浴中，然后以不同的速度緩慢地垂直向上穿過線圈，將鎳合金棒的溫度急劇加熱到1200到1245攝氏度之間。

研究發(fā)現(xiàn)，以每小時2.5毫米的拉拔速度和1235攝氏度的特定溫度，拉制棒材會產(chǎn)生陡峭的熱梯度，從而觸發(fā)材料打印的細晶微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變。讓金屬的微觀晶粒變成更大的“柱狀”晶粒。

目前團隊也計劃在類似于燃氣輪機或噴氣發(fā)動機葉片測試新技術(shù)，這些零件必須承受持續(xù)的機械應(yīng)力和高溫，如果實驗結(jié)果符合期待、證明新熱處理后的材料不易出現(xiàn)潛變現(xiàn)象，則能打造更好、更高效的3D打印設(shè)計。

近日，麻省理工學(xué)院開發(fā)了一種新的熱處理方法，它能改變3D打印金屬的微觀結(jié)構(gòu)，使材料在極端熱環(huán)境中更堅固、更有彈性。

現(xiàn)有3D打印金屬零件耐用性的挑戰(zhàn)在于一種叫做蠕變的現(xiàn)象，在力的作用下，固體材料發(fā)生緩慢的永久性變形。尤其像是3D打印，金屬材料是由細小的晶粒組成，更容易發(fā)生蠕變現(xiàn)象。

因此麻省理工團隊開發(fā)了一種定向再結(jié)晶的方法，將打印后材料的細晶粒轉(zhuǎn)化為更大的“柱狀”晶粒—一種更堅固的微觀結(jié)構(gòu)。

在實驗測試中，研究人員將3D打印材料鎳合金棒先放置在感應(yīng)線圈正下方的室溫水浴中，然后以不同的速度緩慢地垂直向上穿過線圈，將鎳合金棒的溫度急劇加熱到1200到1245攝氏度之間。

研究發(fā)現(xiàn)，以每小時2.5毫米的拉拔速度和1235攝氏度的特定溫度，拉制棒材會產(chǎn)生陡峭的熱梯度，從而觸發(fā)材料打印的細晶微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變。讓金屬的微觀晶粒變成更大的“柱狀”晶粒。

目前團隊也計劃在類似于燃氣輪機或噴氣發(fā)動機葉片測試新技術(shù)，這些零件必須承受持續(xù)的機械應(yīng)力和高溫，如果實驗結(jié)果符合期待、證明新熱處理后的材料不易出現(xiàn)潛變現(xiàn)象，則能打造更好、更高效的3D打印設(shè)計。