超越锻件：一种新型无需热处理的高性能各向同性3D打印铝合金

3D打印技术参考注意到，美国3D打印材料开发商Elementum 3D正式推出了一种不含任何稀有元素的A5083-RAM5的铝合金。这种创新合金的开发部分是在美国陆军的支持下进行的，它具有出色的可打印性、高度一致的材料性能和高强度，所有这些都不需要热处理。

Elementum 3D开发的3D打印铝合金

5083铝合金属于Al-Mg-Si系合金，具有良好的成形加工性能、抗蚀性和焊接性。优良的抗腐蚀性使该合金广泛用于海事用途，以及汽车、飞机焊接件、地铁轻轨等领域。

然而，传统的5083铝合金采用粉末床激光熔融工艺3D打印容易凝固开裂，因此固有成分使其不适合用于基于熔融的增材制造工艺。

Elementum 3D利用获得专利的反应性增材制造 (RAM) 技术，可制造出适合3D打印的纳米级增强材料，并具有精细等轴微结构以形成优异性能。3D打印技术参考注意到，所谓RAM技术是利用放热化学反应提高打印适应性并提高材料性能。RAM工艺可以制造先进的金属基复合材料，它结合了连续的金属基体和高强度增强陶瓷或金属间相。这种方法能够打印出兼具强度、韧性、刚度、抗疲劳性和高温性能组合的材料。

A5083-RAM5具有良好的各向同性且去应力退火前后性能一致

对于A5083-RAM5铝合金，则实现了5083铝与陶瓷分散强化的强度和刚度增强性能相结合。

同时，新开发的A5083-RAM5铝合金在水平和垂直方向，打印态和应力消除状态下都表现出一致的拉伸性能。新开发材料的强度明显高于锻造5083产品，打印后的A5083-RAM5的屈服强度是应变硬化锻造5083-H116的1.8倍；在应力消除状态下，屈服强度是锻造5083-O的2.9倍。

A5083-RAM5铝合金的发布使制造商能够使用高强度铝合金打印高级部件，同时减少后处理时间和成本。该材料设计用于传统上使用锻造5083合金的应用，包括压力容器、船舶部件、航空航天部件以及能源领域应用，这些行业将受益于这一新型铝合金的更高强度和设计复杂性的应用。

Elementum 3D开发的铝合金

金属基复合材料增材制造则有机会制造出更多的高性能合金。RAM技术利用熔池中的化学反应形成弥散强化金属基复合材料，从而形成优异的产品性能。需要指出的是，3D打印技术参考也注意到西工大凝固加工国家重点实验室也开发了一种策略，能够在无需热处理的情况下在打印过程中定制微观结构，可在不牺牲延展性的情况下有效提高强度，该研究将于后续介绍。

对于Elementum 3D公司的RAM原料，其专为优化粉末流动性和稳定性而设计，该公司的铝合金粉末有多种配方、尺寸和形状，可用于LPBF、DED和其他粉末增材制造工艺。