澳大利亚皇家墨尔本理工大学(RMIT)今日宣布,其增材制造中心团队成功开发出一种面向航空航天应用的新一代3D打印钛合金。该合金在保持优异力学性能的同时,生产成本较传统Ti-6Al-4V合金降低约30%,有望显著缓解我国高端钛材进口依赖,助力国产大飞机、深空探测器等重大项目降本增效。
核心突破:以“平价”替代昂贵钒元素
传统钛合金普遍采用钒作为强化元素,但近年来钒价持续攀升,已成为制约3D打印钛材规模化应用的关键瓶颈。RMIT团队通过材料基因组学方法,以铁、铝等廉价金属元素替代钒,不仅规避了柱状晶微结构带来的性能不均问题,还使打印件晶粒更为均匀,强度与延展性同步提升。
性能验证:强度、韧性双提升
实验室测试表明,新合金室温抗拉强度提高12%,延伸率增加18%,完全满足ASTM F3055对航空级钛合金的技术指标。研究团队通过激光选区熔化(LPBF)工艺打印的样件,经X射线衍射与电子背散射衍射(EBSD)分析,未发现传统钛合金常见的α′马氏体脆性相,疲劳寿命提升25%以上。
产业意义:为“中国制造2025”提供材料支撑
钛合金是我国大飞机、航空发动机、载人航天等战略性产业的“卡脖子”材料之一。此次RMIT成果与我国正在推进的“低成本钛合金粉末国产化”专项形成互补,可进一步降低航空零部件综合成本。业内专家预测,若该合金在国内实现产业化,仅C919机身钛合金结构件一项即可节约成本超3亿元人民币。
下一步:寻求中国合作伙伴
目前,RMIT已就该合金制备工艺提交国际PCT专利,并启动与中航工业、中国商飞等企业的技术对接,计划在上海临港新片区建立联合验证中心。RMIT增材制造中心主任Mark Easton教授表示:“我们欢迎中国科研院所、产业链伙伴共同参与后续标准制定与适航认证,让这一成果更快服务全球航空市场。”
关于RMIT增材制造中心
RMIT增材制造中心(RCAM)是南半球规模最大的金属3D打印研究基地,拥有EOS M400-4、SLM Solutions 280HL等30余套工业级设备,长期与空客、赛峰、波音等航空巨头保持合作。
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