国外研究人员发现适合增材制造使用的钴镍超级

圣巴巴拉大学和橡树岭国家实验室的研究人员发现了一种新的抗缺陷钴镍高温合金，可通过选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）进行加工，可发生无裂纹的组件。凝结过程中溶质的低偏析下降了液体介导的开裂敏感性，下降的γ固溶温度可在凝结完成后缓解开裂。室温拉伸试验表明，与现在正在研究增材制造的其他Ni基高温合金相比，CoNi基高温合金具有超卓的延展性和强度的组合。这项研究结果已宣布在《天然》杂志上。

金属增材制作范畴中更坚硬的材料，有望在多种行业中得到更广泛的使用，研究人员特别提到了航空航天范畴，但是高强度和高耐热合金也可以在各种军事项目中使用。此外，在将增材制作作为一种工业解决方案，以及比照减材制作选项进行市场营销时，更牢靠的合金很有用。

这种新型合金的规划是为了解决金属AM工艺中的一个常见缺陷，即当加热的金属反复加热和冷却，构建物体时，会发生裂纹。焊接合金一般用于抵消这些应力，但存在诸如应变时效和延性浸入裂纹等问题。当对焊接的金属进行热处理时，或许当热处理导致在半冷却的金属中形成小的裂纹时，就会出现这些问题。

研究人员挑选了一种镍基合金，由于它在高应力，高温环境中体现杰出，比如飞机发动机。但是，强度更高的根据镍的合金更难以焊接，因而不适合用于增材制造。焊接高强度合金的困难来自合金中以不同速率冷却的各种微量金属，因而增加了结构受损的风险。

研究人员通过引进钴元素来制造一种合金，这种合金具有与镍基超级合金相同的特性，可是运用钴颗粒进行冷却可下降裂纹的变化，然后解决了这一问题。研究人员声称：“咱们的办法表明，基于CoNi的超级合金成分空间为使用AM的潜力开发超级合金提供了机会。

这种说法已用他们的数据证明。实验成果表明，SLM和电子束熔融定制的超合金粉末可发生高强度物体，而无需进行后处理和热处理，就可以增强零件强度；他们饱尝住了实践的检验。

这种合金还显示出更均匀的晶粒结构，更有助于进步强度。