痕量间隙氧纯钛

强塑双提升

通过微量间隙氧调控，同时提升激光定向能量沉积纯钛的强度与塑性，突破传统氧强化易致脆的瓶颈。

Ziheng, Tang · Pang, Xiaotong · Yulei, Feng · 王开明 · 吉希希 · Luo, Xiaofei · 张剑 · 张明军 · Ling, Tang · Yan, Taiqi

Journal of Materials Research and Technology 2026

参数信息

抗拉强度

568 MPa

延伸率

27.9 %

氧含量

165 ppm

技术优势

强度大幅提升

约 165 ppm 氧使抗拉强度从 463 MPa 提高到 568 MPa，增幅超过 20%，同时延伸率也更高。

塑性不降反升

与常见氧脆不同，约 165 ppm 氧的样品延伸率达 27.9%，比未加氧样品高出约 9 个百分点。

氧含量精确可控

通过原位粉末混合，可以在 0–495 ppm 范围内调节氧含量，避开过高氧带来的塑性损失。

应用场景

• 增材制造钛合金：用便宜易得的氧作为合金元素，大幅降低增材制造钛合金的原料成本，同时获得更高强度。
• 生物医用植入体：氧是人体必需元素，不引入毒性元素，同时提高植入体的强度和塑性，延长使用寿命。
• 航空航天结构件：利用增材制造近净成形复杂结构件，避免高强度钛合金难加工问题，同时通过控氧获得更优性能。
• 激光定向能量沉积：工艺直接兼容现有 LDED 设备，通过粉末混合即可引入氧，无需改造硬件或后处理。