纳米TiC弥散体

孔隙率百倍降低

在电弧增材制造铝铜合金中同时抑制加工与热处理微孔，同时细化晶粒并提升各向同性。

Chen, Jiqiang · Gong, Yuxiang · Jiale, Miao · 江勇

Journal of Materials Science and Technology 2026

参数信息

平均孔隙率

0.015 %

等轴晶粒尺寸

12 µm

屈服强度

328 MPa

抗拉强度

433 MPa

200 °C/100 h 后强度保持率

90 %

技术优势

孔隙率降为 1/200

TiC 颗粒提供的氢陷阱能达 1.55 eV，是 θ′/Al 界面的三倍，可牢固捕获氢并抑制气孔形核。

晶粒细化到 12 μm

纳米 TiC 作为异质形核质点，将等轴晶粒尺寸从 41 μm 细化到 12 μm，有利于提高强度和均匀性。

强度大幅提升

T6 处理后屈服强度达 328 MPa、抗拉强度 433 MPa，较无 TiC 参考件分别提高 56% 和 24%。

200 °C 保持 90% 强度

在 200 °C 保温 100 小时后仍保持 90% 强度，表明纳米 TiC 有效抑制热处理微孔粗化，提升热稳定性。

应用场景

• 电弧增材制造铝合金：用含 TiC 焊丝直接打印低孔隙率铝铜件，免去后处理除气步骤。
• 航空航天铝合金结构件：提供高强度且各向同性好的铝结构，适用于航空承力件。
• 高强度铝合金零件：T6 后屈服强度 328 MPa，可替代部分锻件。
• 铝合金热稳定性：200 °C 下 100 h 强度保持 90%，适用于高温服役环境。