市場上的高強(qiáng)度鋁合金在增材制造，俗稱3D打印過程中，往往會遇到熱裂的問題，這限制了其使用范圍。美國的研究者們通過采用選擇性激光熔化（SLM）技術(shù)，成功生產(chǎn)了一種納米級金屬間化合物增強(qiáng)、具備超強(qiáng)拉伸與形變能力的鋁合金。這種合金主要成分包含 Al92Ti2Fe2Co2Ni2，在機(jī)械性能上取得了顯著的飛躍。

通過300瓦特激光加工的 Al92Ti2Fe2Co2Ni2 合金，反向散射電子顯微鏡（SEM）圖像揭示了其獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu)。

微觀分析顯示，該合金由納米級的金屬間板片構(gòu)成的花狀圖案組成，這些微型花狀圖案分布在熔池的不同區(qū)域，厚度各異，為合金的超高強(qiáng)度（超過700 MPa）提供了重要支撐。特別是那些主要由 Al3Ti 和 Al9(Fe,Co,Ni)2 構(gòu)成、位于熔池邊緣的細(xì)小花狀圖案，在提升合金機(jī)械性能方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

高角環(huán)形暗場掃描透射電子顯微技術(shù)（HAADF-STEM）和能量色散X射線光譜（EDS）研究進(jìn)一步證明，這些細(xì)小的花狀圖案中心是 Al3Ti 核心，由 Al3Ti 和 Al9(Fe,Co,Ni)2 的交替層組成。而在熔池中心，粗大的花狀圖案則包含更厚的金屬間層和富含 Al9(Fe,Co,Ni)2 的細(xì)胞沉淀。

原子探針成像技術(shù)（APT）的分析表明，過渡金屬（TMs）在合金矩陣中分布均勻，由于快速固化,其濃度超出了它們平衡固溶度。這一復(fù)雜的微觀結(jié)構(gòu)最終導(dǎo)致了顯著的內(nèi)應(yīng)力，從而賦予了合金高強(qiáng)度和優(yōu)異的變形能力。

總而言之，通過SLM技術(shù)在鋁合金中引入納米級金屬間化合物，展現(xiàn)了制造適用于高性能應(yīng)用的超強(qiáng)和可變形材料的巨大潛力。