新型钛合金成本降低33%，皇家墨尔本理工大学开发

2025年8月7日，南极熊获悉，皇家墨尔本理工大学（RMIT University）研发的新型钛合金有望降低成本、提升强度，并为3D打印技术带来变革。

澳大利亚皇家墨尔本理工大学的研究人员开发出一种适用于3D打印的新型钛材料，其成本比目前广泛使用的钛合金低约33%。

替代昂贵钒元素

研究人员用更便宜且更容易获取的替代元素，取代了原钛合金中价格高昂的钒。

他们的新方法已在《Nature Communications》上发表，皇家墨尔本理工大学已提交临时专利，团队同时正在探索这种合金在航空航天、医疗设备等领域的商业应用可能性。

研究的第一作者、皇家墨尔本理工大学增材制造中心（RCAM）的博士生Ryan Brooke表示，与传统3D打印钛合金（Ti-6Al-4V）相比，这种新型合金的强度和性能均有提升。

△Ryan Brooke、Mark Easton 顿教授与Dong Qiu博士在皇家墨尔本理工大学增材制造中心

Ryan Brooke近期获得了皇家墨尔本理工大学的研究转化奖学金，专注于推动这项技术向商业化应用发展。他指出，3D打印钛合金领域正亟待突破性进展。

“3D打印能实现更快、更少浪费、更具定制性的生产，但我们仍在依赖Ti-6Al-4V这类传统合金，未能充分发挥3D打印的潜力。这就好比我们造出了飞机，却还只是把它当汽车在街道上开。”他说。

“新型钛合金及其他合金将让我们真正突破3D打印的极限，而我们研究中提出的新型合金设计框架，正是朝着这个方向迈出的重要一步。”

更便宜的3D打印钛材料

通过这种设计框架，金属的打印效果更均匀，避免了部分3D打印合金中可能出现的柱状微观结构——这类结构会导致材料机械性能不均。

“通过研发出更具成本效益的配方，同时避免这种柱状微观结构，我们解决了阻碍3D打印广泛应用的两个关键难题。”布鲁克说。他近期完成了澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）ON Prime项目的市场验证工作，与航空航天、汽车和医疗科技行业的代表探讨了他们的需求。

市场反馈与下一步计划

“我从终端用户那里清晰地了解到，要让新型合金进入市场，其优势不能只是小幅渐进式提升，而必须是跨越式进步——这正是我们在这项研究中实现的。”他说。

“我们不仅成功生产出具有均匀晶粒结构的钛合金，还降低了成本，同时提升了其强度和延展性。”

研究的通讯作者Mark Easton顿教授表示，增材制造中心正专注于建立新的合作关系，以进一步开发这项技术。

“我们对这种新型合金的前景非常期待，但它的成功需要供应链各方的共同努力。因此，我们正在寻找合作伙伴，为下一阶段的开发提供指导。”他说。

样品的生产和测试是在皇家墨尔本理工大学尖端的先进制造园区完成的。


DOI：10.1038/s41467-025-60162-0