增材制造（additive manufacturing, AM）预计将实现高经济价值金属材料生产的重大变化，浪费创新和复杂的几何设计。最大的挑战是设计与独特添加剂制造和加工条件兼容的合金，保持材料性能足以应对能源、空间和核应用中的挑战性环境。

　　镍基高温合金在高温下具有优异的机械性能，是制造飞机发动机、陆地天然气涡轮件等高温结构部件的首选材料(SX)涡轮叶片。然而，许多镍基高温合金由于凝固而无法焊接γ′相的快速沉淀阻碍了热应力的松弛，导致应变时效开裂。而金属的AM基本上，这是一个重复的焊接过程。候选材料通常是可焊合金。该合金不易受熔析开裂或热裂或固态应力等液相开裂机制的影响，如应变及时性开裂和延展性下降开裂。因此，镍基高温合金的添加剂制造需要创新的合金设计。

　　圣巴巴拉分公司和橡树岭国家实验室共同开发了一种高强度、抗缺陷的3D可打印CoNi基高温合金的成分主要相同Co和Ni，以及少量Al、Cr、Ta激光熔化和W(SLM)熔化电子束(EBM)虽然仍有高体积分数的技术打印无裂纹部件γ?相。由于溶质在凝固过程中的低偏析γ?降低固溶温度，CoNi基合金凝固后，可缓解开裂，使其印刷和后处理超过1.1 Gpa在室温下，强度和拉伸延展性大于13%。

　　相关研究成果A defect-resistant Co–Ni superalloy for 3D printing题目发表在Nature communication上。

　　图1. 基于EBM和SLM增材制造的CoNi基高温合金。

　　图2. Bridgman铸造、EBM和SLM印刷化学偏析后

　　图3. 定量EPMA图。EBM和SLM样品XY平面微结构EPMA元素组成图。