记者从澳大利亚皇家墨尔本理工大学（RMIT）获悉，该校先进增材制造中心（RCAM）联合多家国际机构，开发出一种新型3D打印钛合金，生产成本较传统Ti-6Al-4V合金降低约三成，且在强度与延展性上实现显著提升。这一突破性成果已发表于《自然·通讯》，并已申请临时专利。

“以铝代钒”破解成本瓶颈

传统钛合金Ti-6Al-4V依赖稀缺金属钒作为强化元素，近年来钒价持续飙升，制约了其在航空航天及医疗植入物等领域的规模化应用。RMIT团队通过材料基因工程方法，以廉价铝、铁、铜等元素替代钒，并优化激光粉末床熔融（LPBF）工艺参数，成功抑制了柱状晶生长，获得均匀等轴晶组织。实验数据显示，新合金屈服强度提升12%，延伸率提高20%，而原料成本下降29%。

“打印缺陷”的系统性解决方案

研究通讯作者Mark Easton教授向记者解释，合金凝固过程中的柱状晶带易导致力学性能各向异性，是长期困扰增材制造的难题。团队通过建立“成分-工艺-组织”关联模型，首次提出以电子/原子比（e/a）和混合焓（ΔH）为判据的“柱状晶-等轴晶转变（CET）”预测框架，可针对不同打印设备快速设计出适配合金成分。

产业化路径初现端倪

记者了解到，RMIT团队正与国内某大型航空企业通过“中澳联合实验室”推进技术转化。首阶段将聚焦于飞机舱门铰链、液压阀体等承力部件的试制，预计单件生产周期缩短40%，材料利用率提升至92%。项目牵头人Ryan Brooke博士透露，团队已收到来自长三角地区三家医疗器械企业的合作意向，拟共同开发个性化骨科植入物，目标在2026年完成FDA与NMPA双认证。