日立製作所和日（rì）本東北大學開發（fā）出了利用金屬3D打印機對拉伸強度和耐腐蝕性出色的高熵合金“HiPEACE”（Hitachi Printable Extreme Alloy for Corrosive Environment）實施造型（xíng）的技術。與利用金屬3D打印機的以往方法（fǎ）相比，拉（lā）伸強度可提高至1.2倍（bèi），點蝕電位可提高至1.7倍。用於製造化學工廠等（děng）的設（shè）備部件時，可延（yán）長設備壽命、提高運轉率。

      新技術使用（yòng）“粉末床熔融”式金屬3D打印機，原理是向平鋪的粉末材料照射激光及（jí）電子束，使截麵形狀熔（róng）融並凝固（gù）。采用這種方式時，凝固（gù）速（sù）度越快，金屬間化合物就越微細，越能均勻分散，拉伸強度及耐腐蝕性也（yě）就更高。

      為此，日立和日本東北大學調整了造型時的（de）電子束能量及掃描速度，並將預（yù）熱處理的溫（wēn）度（預熱（rè）溫度）控製到必要的最低限（xiàn）度。預熱處理（lǐ）是在用電子束掃描截麵形（xíng）狀使粉末熔融之前，事先向粉末整體照射低（dī）能（néng）量電子束。如（rú）果降低預熱溫度，就會拉大與熔融溫度之間的溫度差，從而提高凝固速度。

      這樣便可在具備（bèi）高耐腐（fǔ）蝕性的基體相中均勻分散數十nm左右的高硬度金屬間化合物。憑借這一（yī）點，在使用HiPEACE作為造型（xíng）材料時，與利用以往金屬（shǔ）3D打印機的造型相比，實現了1.2倍的1300MPa拉伸強度和1.7倍（bèi）的0.85V vs Ag/AgCl點蝕電位。此次成（chéng）功試製出了成分偏差少、均質且（qiě）形狀複雜（zá）的部件。

      化工廠、油井及氣（qì）井開采設（shè）備等的部件（jiàn）通常曝露在強腐蝕性氣體中，為了確（què）保安全性，要（yào）求具備高強度和耐腐蝕性。日（rì）立和日本東北大學著眼於拉伸強度、耐磨（mó）損性（xìng）以及在（zài）高溫（wēn）氧化和酸堿環境下耐腐蝕性出色的高熵（shāng）合金，從2014年開始開發高強度高耐腐蝕性部件的製造技術。

      不過，高熵合金由多（duō）種元素構成，因此鑄造時容易出現（xiàn）成分（fèn）偏差現象。並且其（qí）硬度也很高，難以加工。因此，日立和日（rì）本東北大學開發（fā）了使用金屬3D打印機、網眼狀析出高硬度金屬（shǔ）間化合物的技（jì）術，成功將拉伸強（qiáng）度提高到了鑄造（zào）的1.4倍。此次，為了獲得實用化所要（yào）求的更高的拉伸強度和高耐腐（fǔ）蝕性，改進了利用金屬3D打印機實施造型的技術。

      今後雙方將瞄準實用化，推進實際使用環境下的實證（zhèng）實驗。此次的新技術預定在2月14～18日於美國田納西州舉行的國際學會“TMS (The Minerals, Metals & Materials Society)2016”上發表。（記者：鬆（sōng）田 千穗）