“工業(yè)硬漢”——硬質(zhì)合金也能被3D打�。ㄓ址Q增材制造）出無缺陷產(chǎn)品了？湖南國企科研突破“上新”。

被稱為“合金之王”的硬質(zhì)合金是現(xiàn)代工業(yè)不可或缺的重要材料，由難熔金屬化合物和粘結(jié)金屬通過粉末冶金工藝制作而成，在高溫、高速切削等極端條件下仍能保持穩(wěn)定的性能，被譽(yù)為“工業(yè)硬漢”“工業(yè)的牙齒”，廣泛應(yīng)用于航空航天、資源開采、裝備制造和電子信息等產(chǎn)業(yè)。

實(shí)驗(yàn)室里“打”出*技術(shù)

近日，中南大學(xué)粉末冶金國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與湖南博云東方粉末冶金有限公司（簡稱“博云東方”）合作，采用材料擠出增材制造（MEX）–脫脂燒結(jié)（DS）技術(shù)，*制得無孔隙、無裂紋、各向收縮均勻的高強(qiáng)韌兩相WC-9Co硬質(zhì)合金。相關(guān)工作以論文的形式發(fā)表在國際TOP期刊《Additive Manufacturing》（中文名：增材制造）。

“硬質(zhì)合金3D打印很多都是采用熱成型技術(shù)，存在一個(gè)技術(shù)瓶頸：溫度很高，通過激光燒結(jié)直接成型，硬質(zhì)合金屬于易脆材料，不可避免會(huì)產(chǎn)生很多裂紋、孔洞等缺陷，嚴(yán)重影響力學(xué)性能，導(dǎo)致報(bào)廢�！辈┰茤|方*工程師鄒丹談到，“我們這次采用的是冷成型，用高壓擠出增材的方式，通過一系列工藝將孔隙、裂紋等缺陷消除，得到一個(gè)幾乎無缺陷的全致密材料，力學(xué)性能就上去了�！�

據(jù)悉，該高強(qiáng)韌兩相WC-9Co硬質(zhì)合金相對密度約為99.7%，維氏硬度、橫向斷裂強(qiáng)度和斷裂韌性分別達(dá)到1525HV30、3492MPa和20.4 MPa·m1/2，綜合力學(xué)性能與傳統(tǒng)粉末冶金工藝制備的高性能硬質(zhì)合金相當(dāng)。相關(guān)性能數(shù)據(jù)在目前全球范圍公開可查詢的文獻(xiàn)里處于*水平。

硬質(zhì)合金的傳統(tǒng)制造完全依賴模具，復(fù)雜形狀和結(jié)構(gòu)的制品無法采用常規(guī)方法制備，嚴(yán)重限制了硬質(zhì)合金制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)空間、材料優(yōu)勢發(fā)揮和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展。

該項(xiàng)技術(shù)突破意味著，通過3D打印，可直接制造出傳統(tǒng)粉末冶金工藝無法制備的復(fù)雜形狀和結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)合金零件，大大縮短了生產(chǎn)周期并有望降低成本。同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制和快速原型制作，將為硬質(zhì)合金的應(yīng)用提供更廣闊的空間。

四年磨一劍 以“質(zhì)”致遠(yuǎn)

據(jù)悉，此項(xiàng)研究在我國*材料科學(xué)家、博云東方首席科學(xué)家黃伯云院士的指導(dǎo)下完成�？蒲械耐黄撇⒎且货矶�就，其中的艱難可想而知�！按饲埃瑘F(tuán)隊(duì)在四年多時(shí)間內(nèi)開展了近百次試驗(yàn)，一直沒達(dá)到滿意的性能�！痹撗芯课恼碌�*作者，中南大學(xué)粉末冶金國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士研究生陳才對研究過程中的攻堅(jiān)克難深有感觸。

“目前這項(xiàng)技術(shù)的突破還處于實(shí)驗(yàn)室階段，離規(guī)�；�、產(chǎn)業(yè)化還有很長的路要走�！编u丹表示，后續(xù)研究依舊任重道遠(yuǎn)。

路雖遠(yuǎn)，行則將至�？萍紕�(chuàng)新是拉動(dòng)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的“牛鼻子”，是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的核心要素。黨的二十大報(bào)告提出：“加強(qiáng)企業(yè)主導(dǎo)的產(chǎn)學(xué)研深度融合，強(qiáng)化目標(biāo)導(dǎo)向，提高科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化水平�！�