广岛大学研究人员成功 3D 打印超硬碳化钨

碳化钨-钴（WC-Co）是制造业的主要材料，其硬度可与蓝宝石和钻石媲美。然而，由于其极高的耐久性，使用传统粉末冶金技术对其进行成型的成本高得惊人，而且浪费严重。现在，广岛大学的研究人员开发出了一种方法，可以在不牺牲这种材料传奇般的韧性的情况下对其进行三维打印。

这项发表在《国际难熔金属和硬质材料杂志》上的研究采用了一种名为热丝激光照射的技术。与可能完全熔化原料的标准增材制造不同，这种方法将激光束与预热填料丝结合起来，仅仅软化金属。

硬质合金是非常坚硬的材料......但它们是由钨和钴等非常昂贵的原材料制成的，因此减少材料用量是非常必要的。通过使用快速成型技术，硬质合金可以只沉积在需要的地方，从而减少材料消耗。- 论文通讯作者助理教授Keita Marumoto。

该团队测试了两种制造方向：棒引线和激光引线，但最初面临着缺陷和材料分解的问题。他们通过引入以镍合金为基础的中间层，并严格控制温度，使其高于钴的熔点，但低于发生晶粒生长的水平，取得了成功。最终，这种无缺陷材料的硬度超过了 1,400 HV，与传统制造的碳化物不相上下。

现在，研究人员正寻求改进该工艺，以防止开裂并允许制造复杂形状，从而有可能彻底改变切削工具的制造方式。