通过新的热处理技术，让3D打印金属材更耐高温

虽然3D打印技术能高效制造出复杂的金属零件，但打印出来的金属零件往往不敌受力和加热而变形，有着不耐用的难题，为此美国麻省理工学院开发的热处理技术，有可能让这种状况不再发生。

现有3D打印金属零件耐用性的挑战在于一种叫做“潜变（Creep，蠕变）”的现象，固体材料在应力和高温下缓慢且永久地变形，尤其像是3D打印，金属材料是由细小的晶粒组成，更容易发生潜变现象。

因此麻省理工团队开发一种定向结晶（directional recrystallization）热处理工艺，让晶粒变大、不容易潜变。

在实验室测试中，3D打印材料镍合金棒会先放置在感应线圈正下方的室温水浴中，然后以不同的速度缓慢地垂直向上穿过线圈，缓慢将镍合金棒每个部分加热到1,200 ºC～1,245 ºC，在金属内部、线圈和水之间产生陡峭的热梯度。

这种梯度会让金属的微观晶粒变成更大的“柱状”晶粒。就材料性能而言，最佳温度落在1,235 ºC和每小时2.5厘米的拉拔速度，而根据3D打印零件的用途，可以通过改变处理时的温度和速度来改变单个物品的晶粒结构。

目前团队也计划在类似于燃气轮机或喷气发动机叶片测试新技术，这些零件必须承受持续的机械应力和高温，如果实验结果符合期待、证明新热处理后的材料不易出现潜变现象，则能打造更好、更高效的3D打印设计。

近年来人们对3D打印涡轮机叶片的兴趣越来越高，不仅仅是因为环境和成本优势外，制造商也可以快速生产出更复杂、更节能的几何形状叶片，若能解决3D打印叶片最大的阻碍“潜变”，将能清除一大麻烦。