查尔姆斯理工大学研究指出，随着燃气轮机产业向氢燃料系统转型，零部件需承受更高工作温度。增材制造能通过智能设计满足需求，但高性能金属的打印仍是技术难点。该校博士生艾哈迈德·法尔丹·贾比尔·侯赛因正致力于攻克这一挑战，推动3D打印技术应用于最严苛的工业场景。

高性能金属的打印过程极为复杂，以CM247LC合金为例，这种在极端环境下具有卓越耐久性的超级合金，恰是3D打印最难加工的材料之一。"这种超级合金常被称为金属增材制造的'圣杯'。若能成功加工，将实现更高工作温度并提升工业燃气轮机效率。"侯赛因解释道。

目前该合金在打印或后处理热处理中易产生裂纹，且与铸造部件相比，其长期高温抗变形能力（蠕变性能）有限，导致现有打印形态尚无法满足工业应用需求。

工艺优化路径
研究团队未改变合金成分，而是通过优化现有标准配方的加工工艺实现突破。通过精细调控激光功率、扫描策略与热处理参数，法尔丹有效降低了裂纹率并显著提升耐久性。这些改进在立方体等简单几何结构中已实现近无裂纹样品，但复杂结构件在后处理热处理中仍存在开裂问题。此外，其研究还揭示了通过优化打印与热处理工艺提升CM247LC蠕变性能的路径。

"这项工作的核心启示在于，不能孤立解决单一问题。若过度抑制微裂纹，可能会加剧宏观裂纹或损害蠕变性能。必须采用系统性解决方案，这正是产业协作的价值所在。"侯赛因强调。

产业协同价值
在博士研究期间，法尔丹与西门子能源保持紧密合作。西门子能源材料技术专家霍坎·布罗丁指出："法尔丹的研究为我们处理这类挑战性材料提供了宝贵洞见。我们已将相关成果应用于新合金开发与增材制造工艺改进。传统材料与冷却策略已达极限，要取得突破必须依赖更好的材料与工艺，这项研究正为此指明方向。"

可靠打印高温涡轮部件的能力将通过提升能效、减少排放和优化供应链带来能源生产变革，而该研究的方法与见解更具广泛适用性。侯赛因总结道："即便CM247LC材料本身仍存挑战，但我们积累的经验必然适用于其他超级合金，并将整体推动增材制造技术发展。"