AmPd Labs公司近日发布白皮书，公布了通过金属粘结剂喷射（metal binder jetting）技术制造的MAR-M 247LC镍基高温合金的室温拉伸、冲击及显微组织数据。这是该合金与工艺组合首次获得经独立认可实验室验证的公开数据集。

测试由位于德克萨斯州休斯顿的Accu-Test Labs执行，该实验室具备ISO/IEC 17025:2017认证。测试样品采用Desktop Metal Shop System打印，使用Continuum Powders提供的气雾化MAR-M 247LC粉末，并在AmPd Labs专有的热循环下进行烧结。所有样品均未经过热等静压（HIP）或烧结后热处理。

延伸率远超铸造基准

三个拉伸试样的平均极限抗拉强度（UTS）为159.7 ksi（1101 MPa），处于传统铸造MAR-M 247的140-175 ksi范围内，且高于EMS-55447规范最低要求的140 ksi。平均屈服强度（YS）达到111.6 ksi（769 MPa），满足105 ksi的规范下限。试样间波动较小：三次测试的屈服强度变化仅为±0.3 ksi。

与铸造基准相比，更显著的差异体现在延伸率上。平均伸长率达到19.6%，而等轴精密铸造MAR-M 247的典型伸长率范围通常为4-8.5%。断面收缩率平均为9.4%，与已公布的铸造值一致。室温夏比V型缺口冲击测试显示，平均吸收能为32.3 ft-lbs，剪切断裂模式占比50-55%，表明呈现混合韧脆断裂响应。公司将这一特性归因于烧结过程中形成的细晶显微组织。

高致密化与细晶结构

未经HIP处理的烧结件致密度达到理论值的98%。金相检验显示，晶粒度为ASTM 5-6级（平均晶粒直径约45-65 µm），远细于传统精密铸造中粗大的枝晶结构。100倍和500倍光学显微镜观察证实，基体为γ相，晶内存在γ'析出相，晶界有碳化物，符合MAR-M 247LC合金体系的特征。

瞄准涡轮部件粘结剂喷射生产

AmPd Labs将延伸率的提升归因于粘结剂喷射和烧结产生的细小等轴晶结构。公司表示，这种结构在拉伸载荷下比粗大铸造结构更能促进均匀的塑性变形。白皮书指出，通过优化固溶和时效处理可进一步提高屈服强度，而热等静压则有望消除剩余孔隙。

MAR-M 247LC主要用于航空航天推进和工业燃气轮机的热端涡轮部件，该合金的高温强度和γ'相强化在此至关重要。传统生产依赖精密铸造，这一工艺需要具备真空能力的铸造基础设施、大量的模具以及以月计的生产周期。AmPd Labs将其粘结剂喷射路线定位为铸造模具在商业上不合理的应用场景的替代方案，适用于需要几何复杂性、快速迭代或小批量生产的场合。

该公司运营着Desktop Metal Shop System设备以及选区激光烧结和数字光投影聚合物系统，其目标市场主要为航空航天、国防、能源和工业加工领域。该白皮书是与Continuum Powders研发与冶金学副总裁Sunil Badwe博士合著的。