3D打印金属材料研究进展摘要:3D打印技术是快速原型制造技术的一种,也被称为增材制造技术,被誉为“第三次工业革命”的核心技术,其中金属3D打印被认为是将来制造业的主导方向.金属粉末材料是金属打印的物质基础,同时也是3D打印技术发展的突破点.综述了3D打印金属粉体材料的研究现状,重点介绍了钛合金、铝合金、不锈钢、高温合金和镁合金等5种金属粉体材料在3D打印技术中的应用,并对金属粉体材料的运用进行总结和展望.关键词:3D打印;增材制造;金属粉体材料:TP334.8文献标志码:AResearchProgressofMetalMateri-alsfor3DPrintingZHENGZeWANGLianfengl,3,YANBiaol,2(1.SchoolofMaterialsScienceandEngineer!ng,Tong激University,Shanghai201804,China;2.ShanghaiKeyLabofDAforMetaIFufictionalMaterials,Shanghai201804,China;3.ShanghaiAerospaceEquipmentManufacturer,Shang-hai200245,China)---本文来源于网络,仅供参考,勿照抄,如有侵权请联系删除---Abstract:3Dprintingisakindofrapidprototypingtech-nology,whichisalsoknownasadditivemanufacturingtechnol-ogyandhailedasthecoretechnologyofthethirdindustrialrevo-lution.3Dmetalprintingisconsideredtobethedominantdirec-tionofmanufacturinginthefuture.Metalpowdermaterialis-thematerialbasisofmetalprintingandthebreak-throughofthedevelopmentof3Dprinting.Thepapersumma-rizestheresearchstatusofmetalpowdermaterialsfor3Dprint-ing,focusesontheapplicationof5kindsofmetalpowderma-terials,suchasTialloy,Alalloy,stainlesssteel,superalloyandM-galloyin3Dprintingandmakethesummaryandprospectson-theirapplication.Keywords:3Dprinting;additivemanufacturing;metalpowdermaterials3D打印,即快速原型制造技术的一种,它是通过三维建模软件对零部件形状进行建模,再通过软件对三维模型进行切片,最终计算机输出数字信号控制专用3D打印机进行打印得到最终产品•近几年,随着3D打印技术的快速发展,它在航空航天、汽车、生物医药和建筑等领域的应用范围逐步拓宽,其方便快捷、材料利用率高等优势不断显现.目前金属3D打印技术主要有选择性激光烧结(SLS)[1]、电子束熔融(EBM)[2]、选择性激---本文来源于网络,仅供参考,勿照抄,如有侵权请联系删除---光熔化(SLM)[3]和激光近净成形(LENS)⑷.其中选择性激光熔化为研究的热点,其使用高能激光源,可以熔融多种金属粉末•本文综述了常见的金属粉体材料以及其3D打印研究现状,并对金属粉体材料的运用进行展望.1钛合金钛合金具有耐高温、高耐腐蚀性、高强度、低密度以及生物相容性等优点,在航空航天、化工、核工业、运动器材及医疗器械等领域得到了广泛的应用[5-7].传统锻造和铸造技术制备的钛合金件已被广泛地应用在高新技术领域,如美国F14>F15、F117>B2和F22军机的用钛比例分别为:24%,27%,25%,26%和42%,一架波音747飞机用钛量达到42.7t.但是传统锻造和铸造方法生产大型钛合金零件,由于产品成本高、工艺复杂、材料利用率低以及后续加工困难等不利因素,阻碍了其更为广泛的应用⑻•而金属3D打印技术可以从根本上解决这些问题,因此该技术近年来成为一种直接制造钛合金零件的新型技术.TiAl6V4(TC4)是最早使用于SLM工业生产的一种合金,现在对其研究主要集中于揭示疲劳性能和裂纹生长行为与微观组织之间的关系.Leuders等⑼认为必须在循环载荷作用下研究TC4合金SLM件的微观结构与组织缺---本文来源于网络,仅供参考,勿照抄,如有侵权请联系删除---陷之间的关系,采用机械测试、热等静压等方法,通过电子显微镜和计算机断层扫描观察到微米级别的孔隙是影响疲劳强度的主要原因,其中残余应力对疲劳裂纹增长的影响尤为显著.张升等[10]通过激光交替扫描策略制备出TC4合金试样,发现SLM成形TC4合金过程中的裂纹主要为冷裂纹,具有典型的穿晶断裂特征.这是由于SLM成形过程中激光熔化金属粉末产生高温梯度导致零件内部存在较高的残余应力,同时抗裂强度低的马氏体组织在残余应力的作用下产生裂纹,...