International Team Creates New Titanium Alloy With 3D Printing TechnologyInternational Team Create New Titanium Alloy With 3D Printing Technology
Aug 03, 2023
Les propriétés alléchantes du nouveau alliage sont comparables aux aux alliages commerciaux.
An international team of researchers, including RMIT University in Australia and the University of Sydney, have combined alloys and 3D printing processes to create a new titanium alloy that is strong but not brittle under tension. La percée, publiée dans le dernier numéro de la journal Nature, tient promesse pour le développement de une nouvelle classe de plus durable haute performance titane alliages pour applications dans aérospatiale, biomédecine, chimie ingénierie, espace et énergie technologie .
Le nouveau titane alliage se compose de un mélange de deux titane cristaux, appelé le alpha-titane phase et le bêta-titane phase, chaque correspondant à a spécifique arrangement des atomes. Oxygène et fer sont les deux plus stabilisants puissants et renforts pour les -titane et -titane phases, et ils sont abondants et bon marché.
But the researchers found that two challenges have hindered the development of tough alpha-beta ferro-titanium alloys through conventional fabrication processes. One challenge is that oxygen can embrittle titanium; another is that the addition of iron can lead to severe metallurgical defects, forming bulk -titanium.
The team printed their alloy from metal powder using laser directed energy deposition, a 3D printing process suitable for making large, complex parts. They combined the alloy design concept with the 3D printing process design, and determined a series of alloys that are strong, ductile, and easy to print.
Le clé permettant_facteur est le unique distribution de l’oxygène et fer atomes dans et entre les -titane et -titane phases. les chercheurs conçus a nanoéchelle oxygène gradient dans le alpha-titane phase avec robuste haut-teneur en oxygène segments et ductile faible oxygène segments, permettant contrôle sur locaux atomiques liaisons et réducteur potentiel fragilisation.
Professeur Simon Linge, vice-chancelier de l’université de Sydney, dit l’étude fournie une nouvelle titane alliage système avec a large gamme de accordable mécanique propriétés, haut manufacturabilité, énorme potentiel pour émission réduction, et le premier de son genre. Matériel Design fournit idées.
Le équipe's design, which incorporates circular economy ideas, holds promise for producting new titanium alloys from industrial waste and low-grade materials, the researchers said.
En outre, oxygène fragilisation is a major métallurgique défi not only for titane but also for other important metals such as zirconium, niobium, molybdène et leur alliages. the new research may provide a template for mitigating these oxygen grrittlement issues through 3D printing and microstructural design.