中国粉体网讯  在金属增材制造领域，高强度铝合金长期面临一个核心困境：优异的打印成形性、超高强度与良好的塑性三者难以兼得。传统高强铝合金在激光粉末床熔融（L-PBF）极端快冷条件下，极易产生热裂纹，且普遍存在“强则脆”的难题。这一瓶颈严重制约了其在航空航天、机器人等高端结构件上的应用。

近日，这一僵局被一项来自中国的研究团队打破。聚塔时代（Acc Material）联合上海交通大学陈哲教授团队，在国际顶级期刊《自然·通讯》（Nature Communications）上发表了题为“Strong 3D-printed aluminium reinforced with ductile-transformable eutectic nano-skeleton”的研究成果。该研究提出了一种革命性的“可变形共晶纳米骨架”（Ductile-Transformable Eutectic Nano-Skeleton, DT-ENS）设计策略，成功开发出RAE600、RAE700等一系列Al-Er基超高强韧铝合金，为增材制造铝合金树立了新的性能标杆。

创新设计：从“脆性骨架”到“可变形骨架”

这项突破的核心在于对材料微观结构的颠覆性设计。研究团队摒弃了传统思路，不再追求完全抑制脆性金属间化合物的形成，而是巧妙地利用非平衡凝固条件，在近共晶Al-Er体系中，原位构建出一种连续的三维Al₃(Er,Mg)共晶纳米骨架。更关键的是，通过镁（Mg）等元素的原子尺度取代，赋予了这种骨架前所未有的“可变形”能力。在受力时，该骨架不仅能有效承载，还能通过产生纳米孪晶和转变为9R型长周期堆垛有序（LPSO）结构来协调变形、耗散能量，从而与α-Al基体实现协同塑性变形，从根本上破解了共晶合金“强则脆”的魔咒。

卓越性能：强度突破700MPa，兼具良好塑性

基于DT-ENS策略开发的RAE系列合金，在L-PBF工艺下展现出卓越的综合性能。其打印窗口宽，成形稳定性高，孔隙率可稳定控制在0.05%以内。经热处理后，RAE600/700合金的屈服强度达到648-707 MPa，抗拉强度达656-714 MPa，同时延伸率保持在7.0%-10.3%。这一性能组合超越了目前已知的绝大多数L-PBF铝合金，实现了强度与塑性的优异协同。

工程落地：铂力特装备助力从实验室走向应用

从实验室的机理发现到工程化验证，高性能装备的支撑不可或缺。在该材料的工程化验证过程中，铂力特（BLT）的金属3D打印设备发挥了关键作用。研发阶段，BLT-S210设备凭借其极高的工艺稳定性、精细的参数调控能力和开放的研发平台，帮助研究团队快速锁定了最优的成分配比与打印参数，为微观机理研究提供了高质量的实体样本。在迈向批量应用阶段，BLT-S450设备则以其大幅面成形能力和多激光高效扫描的优势，确保了大尺寸构件在批量化生产时的致密度与性能一致性，有力推动了新材料从实验室走向实际工程应用。

应用广阔：已成功验证于高端构件，完成全球专利布局

目前，RAE系列材料已成功应用于机器人腿部结构、卫星支架、轻量化拓扑优化支架等复杂构件的打印验证。这标志着该材料体系已初步具备工程应用潜力。聚塔时代已围绕RAE系列合金，建立起覆盖粉末制备、打印工艺、热处理到构件验证的完整工程材料体系，并在欧洲、美国、日本、俄罗斯等全球主要区域进行了专利布局，为未来的产业化推广奠定了坚实基础。

这项研究成果不仅为开发兼具高强、高韧、高成形性的增材制造铝合金开辟了一条全新的设计路径，更展示了从基础科学发现（DT-ENS机制）到工程材料开发（RAE系列），再到装备支撑验证（铂力特设备）的完整创新链条。它预示着，通过微观结构的主动设计与先进制造工艺的深度融合，增材制造正引领高性能金属材料进入一个“强韧化”协同发展的新阶段，将为航空航天、高端装备、机器人等领域的轻量化与性能提升提供强有力的材料解决方案。

参考来源：

铂力特官网、公众号、聚塔时代公众号

（中国粉体网编辑整理/留白）

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