微量Ti微合金化改善WAAM镍铝青铜组织与耐蚀性

Advanced Materials Joining · 2026-10-05 · 期刊论文

• 一句话结论：在电弧增材制造（WAAM）镍铝青铜中，Ti含量与晶粒细化呈非单调关系：0.03 wt.% Ti使晶粒粗化，0.05与0.1 wt.% Ti显著细化晶粒，其中0.1 wt.% Ti综合力学性能与耐蚀性最优；该结论来自材料学实验，属「证据支持」其在本实验条件下的表现。
• 研究设计与做法：研究为材料制备与表征实验：向WAAM镍铝青铜中加入Ti纳米颗粒，比较不同Ti含量（0.03、0.05、0.1 wt.%）与未添加沉积合金的组织、力学性能与腐蚀行为；样本量、重复次数与具体测试标准材料未报告。
• 主要结果：0.03 wt.% Ti时晶粒粗化至75.2 μm且柱状晶比例高；0.05与0.1 wt.% Ti时晶粒细化至17.3 μm与21.6 μm。0.1 wt.% Ti合金织构强度减弱、κⅢ相形貌优化，腐蚀电流密度降低15.6%，腐蚀电位正移4.34 mV。硬度、强度具体数值与统计检验材料未报告。
• 机制或解释：作者解释为Ti原子固溶于α基体引起晶格畸变提高硬度；Ti添加促进异质形核实现晶粒细化，晶界密度增加阻碍位错运动从而提升强度与硬度；晶粒细化与组织均匀化协同改善耐蚀性。
• 局限与边界：局限包括：为单一材料体系与特定WAAM工艺条件的实验研究，未报告样本量与统计不确定性；缺乏长期服役或实际工况腐蚀数据；未报告利益冲突；期刊与同行评议状态材料未报告。
• 可否落地：对科研与工程的含义是提示Ti微合金化可作为同时改善WAAM-NAB力学与耐蚀性能的候选路径，证据档位为「证据支持」其在本实验条件下有效，但推广至其他成分与工艺前需独立重复与标准化测试。

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Lamei Zhang, Xiaoyu Cai, Baiyu Song 等

本文摘自《每日前沿研究简报 · 2026-10-07》「工程与材料」。本内容仅用于研究信息整理与科普交流，不构成医疗建议。