① B钛采用什么方法能让它变得柔软易于加工拉细变长
钛的热处理方法
一.钛的基本热处理:
工业纯钛是单相α 型组织，虽然在890℃以上有α-β 的多型体转变，但由于
相变特点决定了它的强化效应比较弱，所以不能用调质等热处理提高工业纯钛的
机械强度。工业纯钛唯一的热处理就是退火。它的主要退火方法有三种：1 再结
晶退火 2 消应力退火 3 真空退火。前两种的目的都是消除应力和加工硬化效应，
以恢复塑性和成型能力。
工业纯钛在材料生产过程中加工硬度效应很大。图2-26 所示为经不同冷加
工后，TA2 屈服强度的升高，因此在钛材生产过程中，经冷、热加工后，为了恢
复塑性，得到稳定的细晶粒组织和均匀的机械性能，应进行再结晶退火。工业纯
钛的再结晶温度为550-650℃，因此再结晶退火温度应高于再结晶温度，但低于
α-β 相的转变温度。在650-700℃退火可获得最高的综合机械性能（因高于700℃
的退火将引起晶粒粗大，导致机械性能下降）。退火材料的冷加工硬化一般经
10-20 分钟退火就能消除。这种热处理一般在钛材生产单位进行。为了减少高温
热处理的气体污染并进一步脱除钛材在热加工过程中所吸收的氢气，目前一般钛
材生产厂家都要求真空气氛下的退火处理。
为了消除钛材在加工过程（如焊接、爆炸复合、制造过程中的轻度冷变形）
中的残余应力，应进行消应力热处理。
消应力退火一般不需要在真空或氩气气氛中进行，只要保持炉内气氛为微氧
化性即可。
二.钛及钛合金的热处理:
为了便于进行机械工业加并得到具有一定性能的钛和钛合金，以满足各种
产品对材料性能的要求，需要对钛及钛合金进行热处理。
1．工业纯钛（TA1、TA2、TA3）的热处理
α-钛合金从高温冷却到室温时，金相组织几乎全是α 相，不能起强化作用，
因此，目前对α-钛只需要进行消应力退火、再结晶退火和真空退火处理。前
两种是在微氧化炉中进行，而后者则应在真空炉中进行。
（一）消应力退火
为了消除钛和钛合金在熔铸、冷加工、机械加工及焊接等工艺过程中所产生
的内应力，以便于以后加工，并避免在使用过程中由于内应力存在而引起开裂破
坏，对α-钛应进行消除应力退火处理。消除应力退火温度不能过高、过低，因为
过高引起晶粒粗化，产生不必要的相变而影响机械性能，过低又会使应力得不到
消除，所以，一般是选在再结晶温度以下。对于工业纯钛来说，消除应力退火的
加热温度为500-600℃。加热时间应根据工件的厚度及保温时间来确定。为了提
高经济效果并防止不必要的氧化，应选择能消除大部分内应力的最短时间。工业
纯钛消除应力退火的保温时间为15-60 分钟，冷却方式一般采用空冷。
（二）再结晶退火（完全退火）
α-钛大部分在退火状态下使用，退火可降低强度、提高塑性，得到较好的综
合性能。为了尽可能减少在热处理过程中气体对钛材表面污染，热处理温度尽可
能选得低些。工业纯钛的退火温度高于再结晶温度，但低于α 向β 相转变的温度
120-200℃，这时所得到的是细晶粒组织。加热时间视工件厚度而定，冷却方式
一般采用空冷。对于工业纯钛来说，再结晶退火的加热温度为680-700℃，保温
时间为30-120 分钟。规范的选取要根据实际情况来定，通常加热温度高时，保
温时间要短些。
需要指出的是，退火温度高于700℃时，而且保温时间长时，将引起晶粒粗
化，导致机械性能下降，同时，晶粒一旦粗化，用现有的任何热处理方法都难以
使之细化。为了避免晶粒粗化，可采取下列两种措施：
1）尽可能将退火温度选在700℃以下。
2） 退火温度如果在700℃以上时，保温时间尽可能短些，但在一般情况下，
每mm 厚度不得少于3 分钟，对于所有工件来讲，不能小于15 分钟。
（三）真空退火
钛中的氢虽无强化作用，但危害性很大，能引起氢脆。氢在α-钛中的溶解
度很小，主要呈TiH2 化合物状态存在，而TiH2 只在300℃以下才稳定。如将α-
钛在真空中进行加热，就能将氢降低至0.1%以下。当钛中含氢量过多时需要除
氢，为了除氢或防止氧化，必须进行真空退火。真空退火的加热温度与保温时间，
与再结晶退火基本相同。冷却方式为在炉中缓冷却到适当的温度，然后才能开炉，
真空度不能低于5×10-4mmHg。
二．TC4（Ti-6Al-4V）的热处理
在钛合金中，TC4 是应用比较广泛的一种钛合金，通常它是在退火状态下
使用。对TC4 可进行消除应力退火、再结晶退火和固溶时效处理，退火后的组织
是α 和β 两相共存，但β 相含量较少，约占有10%。TC4 再结晶温度为750℃。
再结晶退火温度一般选在再结晶温度以上80~100℃（但在实际应用中，可视具
体情况而定，如表5-26），再结晶退火后TC4 的组织是等轴α 相+β 相，综合性
能良好。但对TC4 的退火处理只是一种相稳定化处理，为了充分民掘其优良性
能的潜力，则应进行强化处理。TC4 合金的α+β/β 相转变温度为980~990℃，固
溶处理温度一般选在α+β/β 转变温度以下40~100℃（视具体情况而定，如表5-26
所示），因为在β 相区固溶处理所得到的粗大魏氏体组织虽具有持久强度高和断
裂韧性高的优点，但拉伸塑性和疲劳强度均很低，而在α+β 相区固溶处理则无此
缺点。
规 范
类 型
温 度（℃） 时间（min） 冷 却 方 式
消除应力退火 550~650 30~240 空 冷
再结晶退火 750~800 60~120 空冷或随炉冷却至590℃后空冷
真空退火 790~815
固溶处理 850~950 30~60 水 淬
时效处理 480~560 4~8h 空 冷
时效处理是将固溶处理后的TC4 加热到中等温度，保持一定时间，随后空冷。
时效处理的目的是消除固溶处理所产生的对综合性能不利的α’相。固溶处理所产
生的淬火马氏体α’，在时效过程中发生迅速分解（相变相当复杂），使强度升高，
对此有两种看法：
1。认为由于α’分解出α+β，分解产物的弥散强化作用使TC4 强度升高。
2.认为在时效过程中，β 相分解形成ω 相，造成TC4 强化。
随着时效的进行，强度降低，对此现象也有两种不同的观点：
1．β 相的聚集使强度降低（与上述1 对应）。
2．ω 相的分解为一软化过程（与上述2 对应）。
时效温度和时间的选择要以获得最好的综合性能为准。在推荐的固溶及时效
范围内，最好通过时效硬化曲线来确定最佳工艺（如图5-28 所示。此曲线为TC4
经850℃固溶处理后，在不同温度下的时效硬化曲线）。低温时效（480-560℃）
要比大于700℃的高温时效好。因为在高温时的拉伸强度、持久和蠕变强度、断
裂韧性以及缺口拉伸性能等各方面，低温时效都比高温时效的好。
经固溶处理的TC4 综合性能比750-800℃ 退火处理后的综合性能要好。
需要指出的是，TC4 合金的加工态原始组织对热处理后的显微组织和力学性
能有较大的影响。对于高于相变温度，经过不同变形而形成的网兰状组织来说，
是不能被热处理所改变，在750~800℃退火后，基本保持原来的组织状态；对于
在相变温度以下进行加工而得到的α 及β 相组织，在750-800℃退火后，则能得
到等轴初生α相及转变的β相。前者的拉伸延性和断面收缩率都较后者低；但耐
高温性能和断裂韧性、抗热盐应力腐蚀都较高。
四．Ti-32Mo-2.5Nb 的热处理
Ti-32Mo-2.5Nb 是稳定β 型单相固溶合金，只需进行消除应力退火处理，
退火温度为750~800℃，保温一小时，冷却方式采用空冷、炉冷均可。
五．热处理中的几个问题
（一）污染问题
钛有极高的化学活性，几乎能与所有的元素作用。在室温下能与空气中的氧
起反应，生成一层极薄的氧化膜，氧化速率很小。但在高的温度下，除了氧化速
率加快并向金属晶格内扩散外，钛还与空气中的氢、氮、碳等起激烈的反应，也
能与气体化合物CO、CO2、H2O、NH4 及许多挥发性有机物反应。热处理金属元
素与工件表面的钛发生反应，使钛表面的化学成分发生变化，其中一些间隙元素
还能透过金属点阵，形成间隙固溶体。况且除氢以外，其他元素与钛的反应是不
可逆的。即使是氢，也不允许在最终热处理后，进行高温去除。间隙元素不仅影
响钛和钛合金的力学性能，而且还影响α+β/β 转变温度和一些相变过程，因此，
对于间隙元素，尤其是气体杂质元素对钛和钛合金的污染问题，在热处理中必须
引起重视。
（二）加热炉的选择
为在加热过程中防止污染，必须对不同要求的工件采取不同的措施。若在最
后经磨削或其他机械加工能将工件表面的污染层去除时，可在任何类型的加热炉
中进行加热，炉内气氛呈中性或微氧化性。为防止吸氢，炉内应绝对避免呈还原
性气氛。当工件的最后加工工序为热处理时，一定要采用真空炉（真空度要求在
1×10-4mmHg）或氩气气氛（氩气纯度在99.99%以上并且干燥）的加热炉中进行
加热。热处理完毕后，必要时用30%的硝酸加3%的氢氟酸其余为水，在50℃温
度下对工件进行酸洗，或轻微磨削，以除去表面污染层。
（四）加热方法
在热处理进行以前，首先要对加热炉炉膛进行清理，炉内不应有其他金属或
氧化皮；对于工件，则要求表面没有油污、水和氧化皮。
用真空炉对钛工件进行加热是防止污染的一种有效方法，但由于目前条件所
限，许多工厂还是采用一般加热炉。在一般加热炉中加热，根据需求的不同采用
不同的措施防止污染，比如：
1．根据工件的大小，可装在封闭的低碳钢容器中，抽真空后进行加热。若无真
空泵可通入惰性气体（氩气或氦气）进行保护，保护气体要多次反复通入、
排出，把空气完全排净。
2．使用涂层也是热处理中保护钛免遭污染的措施之一，在国外已取得一定的经
验。国内一些工厂也在采用高温漆和玻璃涂料作涂层。有人认为，目前对钛
所用的各种保护涂层，只能减少污染的深度，并不能完全免除污染。对每种
热处理，必须考虑允许的污染深度，选择合适有效的涂层，其中也包括热处
理后的剥离。
3．若用火焰加热，在加热过程中切忌火焰直接喷射在钛工件上，煤气火焰是钛
吸氢的主要根源之一。而用燃油加热，如若不慎将会引起钛工件过分氧化或
增碳。
（五） 冷却
钛和钛合金热处理的冷却方式主要是空冷或炉冷，也有采用油冷或风扇冷却
的。淬火介质可用低粘度油或含3%NaOH 的水溶液，但通常使用最广泛的淬火
介质是水。
只要能满足钛和钛合金对冷却速度的要求。一般钢的热处理所采用的冷却装
置对钛都适用。
② 怎么样能让铝变的软一点呢
不行呀！合金的硬度高于其中的单质，所以加些东西只会变得更硬！
③ 求一种低熔点合金的配方（30度左右，在手中可以融化的）
Cs - Hg合金
极其危险的
④ 请问除了高温以外还有哪些方法可以使金属变软易于加工比如某种化学药剂可以把金属变得和粘土一样软。
江苏激光联盟导读：
本综述旨在重点介绍3D打印聚合物基，金属金属和金属陶瓷应用的范围，同时讨论增材制造多材料结构的优势和挑战。本文为第二部分。
3．2．纤维增强聚合物复合材料
与仅由聚合物制成的复合材料不同，纤维增强聚合物复合材料(FRPC)因其重量轻、强度高而备受关注。AM现在正被用于使用传统聚合物AM工艺[44]来制造FRPC。纤维增强复合材料由排列和分散在聚合物基体中的小纤维组成。它们通常是由层压板以不同的方向相互叠加而成，这被证明是一种通过传统复合材料叠合技术制造出坚固、轻量化零件的有效方法。
Impossible Objects公司创建了一个类似的系统，通过一种称为基于复合材料的增材制造(CBAM)的工艺，增材制造碳纤维复合材料结构，从螺钉到翼型。与传统的复合材料铺层技术相比，这些结构显示了该工艺提供的复杂能力，传统的复合材料铺层技术限制了复杂的设计。该公司还开发了一种3D打印机，通过紫外辐射固化和沉积纳米纤维垫，将基于喷墨的聚合物3D打印技术集成在一起。喷墨沉积一层光固化油墨,它是随后治愈使用紫外线辐射,加热,然后在聚合物纤维垫。纤维垫的形状,印在垫子上,这个过程持续分层技术直到部分完成。每一层可使用不同的纤维，最后部分的性能可根据纤维的类型和布放的方向来设计。
金属调幅的三个最显著的缺点是基础设施成本高，交货周期长，以及缺乏标准。这些限制抑制了AM在大规模生产部件或需要精确机械性能的部件上的使用。大型金属AM机器是昂贵的是粉末原料，建造时间是非常缓慢的，AM零件需要精加工，除非最终部分是复杂的，从一个钢坯加工是更快的。然而，在某些情况下，AM对于生产部件和原型设计都是可行的技术。例如，由钛制成的复杂部件(如细胞结构或其他具有低相对密度的几何形状)是DMLS的优秀候选材料。钛是硬的，很难加工，特别是在一个复杂的部分，只有一小部分的原始钢坯残留。在这些零件中，DMLS可以满足前面列出的五种驱动，因此具有比传统加工更有竞争力的利基应用。
(a)如何通过常规加工(去除材料)和AM(添加材料)实现两个相同零件的原理图。(b, c)带有小挠度的钛镜支架，用于固定镜子。这个零件是用钢坯加工而成的。(d)在RPM Innovations使用LD将一块Ti沉积在Ti衬底上。(e, f)从(d)的零件加工出与(b, c)相同的弯曲度，表明增材工艺比传统工艺需要的加工少得多。
上图演示了这样一个例子，其中一个AM应用程序可以应用到硬件上。光学支架是用来固定镜子的金属支架，通常比较复杂，需要精密的弯曲来抓取和倾斜镜子。图(b)和图(c)中所示的镜面支架是由一个大的钛坯料制成的。坯料的原始尺寸超过了小挠曲的高度，这表明在制造过程中，Ti的去除量远远超过50%。图(a)中的原理图显示，对于这样的零件，通过在钛基板上只沉积弯曲所需的材料，在添加工艺中构建弯曲可能是经济有效的。图(d)显示了Ti-6Al-4V (Ti-6-4)块，其中Ti-6-4柱是用LD沉积的。然后将ti块按常规加工成镜面弯曲，如图(e)和(f)所示，使用与制造硬件相同的常规加工，如图(b)所示。这表明，当战略性地应用AM工艺时，它是有效的，就像需要去除50%以上的坯料来制造的零件一样。
FRPC的调幅加工技术是从席地沉积技术发展出来的，它将碳纤维与聚合物长丝结合在一起，这正在缓慢地推动传统聚合物调幅技术在某些应用中进入原型阶段。其中一个应用是由橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)生产的一辆3D打印汽车，在那里，一种聚合物复合材料被用于制造一辆1965年的谢尔比眼镜蛇(Shelby Cobra)的车身，这是一个前所未有的壮举。表3列出了基于聚合物的多材料结构及其各自特性变化的其他具体例子。
表3 MM-AM组合的例子及其各自的属性。
4. 金属和合金的MM-AM
AM的设计能力与金属和合金的机械性能相结合，在设计师和高性能的最终部件之间建立了无与伦比的联系。最常见的金属AM工艺是直接金属激光熔化/熔化(DMLM/DMLF)，电子束熔化(EBM)，激光工程网整形(LENS)，直接激光/能量/金属沉积(DLD/DED/DMD)，激光基金属丝沉积(LMWD)，电子束自由成形(EBF)(或电子束增材制造(EBAM))。混合增材制造(HAM)工艺也正在研究金属增材制造，以结合增材制造和减法制造。通过这些共同的过程，来自激光或电子束热源的高能输入可以提供足够的热激活能量，形成独特的微观结构和相，这是通过平衡冷却无法实现的。而且，通过精密的热管理系统，可以为特定的应用定制梯度微结构和相。图6突出了通过AM实践创建的一些金属基多材料结构的独特的微观结构和相。
图6 (b) MM-AM设计，(c,d) Ti3Ni2Si增强复合材料的基体-沉积界面金属间化合物形成，(e) IN718上的铜合金，(f) SS316 + BN复合材料涂层的基体-沉积界面树枝状生长，(c,d) Ti3Ni2Si增强复合材料的基体-沉积界面金属间化合物形成。(g) Ti6Al4V + 增加CoCrMo[58]的数量，(h) TiN增强Ti6Al4V中TiN形成周围的反应层。
虽然有许多系统能够增材制造金属，但由于各种机器特定的限制，这些技术大多局限于单一的材料AM。例如，金属粉末床熔接工艺虽然可靠，在学术界和工业界都被广泛接受，但由于工艺的特点，无法简单地完成多种材料的加工，因此只限于单一材料的使用。粉床熔合等工艺无法实现多材料加工的问题不在此讨论;相反，下面将讨论对MM-AM最有希望的一些多材料加工工艺以及一些创新的例子。表3列出了金属多材料结构及其各自性质变化的其他具体例子。
4．1. 线馈电直接沉积
EBF和LMWD是在一束电子束或激光的作用下，将所需材料的金属丝在基板上沿着设计路径熔化和固化的过程。然后，以一层一层的方式制作零件，直到制作出一个完整的零件(图7中显示了一些由这个过程创建的大型结构的例子)。尽管制造最后一个零件的基本原理类似于成熟的聚合物FDM工艺，馈线直接沉积是独特的，因为馈线在梁下可以很容易地改变过程中，以制造多材料零件。此外，对零件设计的唯一限制是馈线器的数量，以及材料是否可以馈线形式。要做成线状，材料必须具有延展性，以承受必要的力，使材料的直径减小到更细。由于这可能是先进材料结构的一个限制因素，因此在线材原料中，可以选择大量的原材料，包括钛、铬镍铁合金、铝、镍、镍铜、钴、钽，甚至铌以及它们各自的合金。
图7 各种线馈电直接沉积结构和复合材料组织的图像。
从这种选择中，可以通过组合不同的金属丝，甚至通过将金属丝与来自单独馈电的金属粉末在一次构建过程中结合，用大量不同的材料制成成分级配部件。钛合金Ti6Al4V被沉积为不同厚度的管状和方形截面，以创建大型、光滑的单材料组件(图7a-c)。图7d和e给出了通过直接送丝生产的其他单材料散装零件以及工艺示意图。在制造过程中，当另一种材料被引入系统时，断面分析和显微组织观察是理解逐层熔化过程中其发展的必要条件。图7f - i为线馈电复合材料中获得的一些显微组织，其中图7f,g为线馈电方式沉积Ti6Al4V时，连续加入碳化钨粉末所引起的显微组织变化。这种丝/粉复合流动导致WC、W2C和TiC强化相形成，使复合层的显微硬度从320 HV0.2提高到500 HV0.2。虽然添加的粉末是陶瓷的，但可以在同一意义上添加多种金属粉末，形成金属-金属复合材料。
除了从线材馈电过程中获得的机械优势，如增加硬度，该技术还有一个明显的加工优势:沉积速度。据报道，EBF工艺的沉积速率高达330 g/min，与定向光制造(DLF)和线材和电弧增材制造(WAAM)的沉积速率10和12 g/min相比有很大差异。然而，随着这种快速沉积，高表面粗糙度和低尺寸精度成为一个问题。为了制造复杂的金属结构，要求具有较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度。可能实现这一精度的最简单的方法是通过减少用于制造的材料的尺寸，因为激光用于像LMWD这样的过程已经有了一个小的光斑尺寸的能力，这增加了几何能力，即尺寸精度。将材料从线状缩减为粉末状是实现这一目标的最简单方法，因为填充密度增加，而按比例缩小的材料通常相当于按比例缩小的分辨率。粉末基直接沉积技术最适合制造复杂金属结构所需的两种要求，其尺寸精度约为25-130 μm，表面粗糙度为1-2 μm。与线材直接沉积相比，部分由于这种能力，粉末基直接沉积在创新方面取得了长足进步。
4．2． Powder-based直接沉积
LENS、DLD和DMD是一种直接沉积方法，可以制造多种材料，如送丝，它们使用粉末金属代替金属丝作为大块加工材料。这些过程是通过在激光的焦点下流动金属粉末，并以可控的速度在基材上熔化和固化来实现的。然后，通过将基板或沉积头按适合每一层的路径移动，一层一层地沉积材料来构建形状。这种方法允许MM-AM通过动态改变粉末沉积在特定时间的构建。与多个粉末料斗(在处理过程中，机器中存储散装粉末的外壳)应用多种材料，可以像关闭一个料斗和另一个在触摸按钮一样容易。图4a-c显示了基于粉末的直接沉积过程通常是如何工作的，以及它们如何在制造过程中改变材料以创建多层材料的层状结构。不仅可以在制备过程中随时改变沉积的粉末，而且可以将不同的粉末预混合并沉积在一条流中。这使得从一种材料到另一种材料的梯度变化成为可能，在用户可定义的位置创建复合结构，在特定的功能是需要的。
然而，最重要的质量限制是存放的材料是否与先前存放的材料相结合。这是大多数增材制造工艺的固有问题，有时需要对材料进行修改，例如聚合物AM需要在热塑性塑料中添加增粘剂，以帮助连接连续的两层材料。由于多种材料在熔炼和凝固过程中会发生复杂的相互作用，不同材料之间的热力学演化会导致材料特性的不同。热膨胀系数、激光吸收率、熔化温度和热导率的不匹配只是某些特性，有时会抑制多种材料的结合。金属粉末表现出几乎是层状的流体流动行为(类似于细砂)，而不是随机破碎和劈裂(类似于烘焙面粉)，这在很大程度上也影响了沉积过程中保持恒定和预期的粉末流动速率的构建质量。
目前，人们正对这些局限性进行广泛的研究，以克服粘接问题，并使用坚固的材料-材料界面构建部件，本文稍后将讨论一些替代技术。公司已经克服了其中的一些问题，并开始利用这些工艺进行多材料部件的商业化开发。例如，DMG MORI制造了一种将直接激光沉积与五轴超声研磨相结合的机器。这台机器可以制造非常复杂的零件，并通过制造由钢、铬镍铁合金和碳化钨组成的钻头来制造兼容的多材料零件。另一个例子是LENS工艺创建的不锈钢管直接从316L过渡到430L，有效地从非磁性材料过渡到磁性材料。
与传统焊接工艺相比，LENS工艺创造了这种完全没有焊缝或大的热影响区，具有平滑过渡的连续结构(图4j)。显微组织表明，沉积层界面处晶粒生长方向优先。整个截面的显微硬度值表现为从SS430区最高的266±4 HV到SS316区最低的174±3 HV的平稳过渡。在双金属结构的SS430侧观察到磁性功能。通过粉末直接沉积的AM具有强大的能力，有效和准确地将多种材料合并到一个单一的组件，这使得这一过程在制造领域越来越令人兴奋。
4.3 混合增材制造(HAM)
数控加工是一种将节省成本的加法加工与减法数控加工的尺寸精度相结合的加工方法。当一个金属部件通过直接能量沉积法进行加成加工时，HAM允许在同一系统中沉积后立即对该部件进行加工。这与传统的数控技术的步骤有很大的不同，在传统的数控技术中，一个单一的材料块被放置在数控机床上，并经过大量的减法过程来创建最后的部分。在铣削过程中，多余的材料产生了大量的材料浪费，这直接转化为制造成本和环境影响。然而，在HAM中，最初的块材料不再存在，因为操作人员是通过直接沉积的方式将零件建立在接近净形状的位置，只需要在必要的地方进行表面处理，并产生很少的材料浪费。这个过程的示意图如图8所示。此外，由于添加部分是通过直接的能量沉积过程，多材料的能力是存在的。利用数控加工的减法能力，在将第二种材料沉积到均匀的表面之前，可以降低表面粗糙度，这对于制造密集的、可重复的层非常重要，特别是用于修复和涂层目的。
图8 图(上)显示了在制造过程中，HAM与传统加工方式的对比，以减少材料浪费，以及一些由DMG MORI(左下)和Optomec(右下)生产的HAM零件和系统的实际实例。
此外，在沉积后，用户可以直接精确地控制设计几何形状的表面。如图8所示，DMG MORI的Lasertec 65等系统可以通过5轴材料沉积，然后在同一系统内进行精确的5轴铣削，生成系统就绪的组件。Optomec公司也具有这种能力，其模块化设计可以将数控铣床、车床、机器人等集成到一个系统中，在制造过程中提供难以置信的运动控制和精度。
由Optomec创建的混合AM部件也可以在图8中看到，其中CNC铣削控制在部件的各个区域，而其他复杂的形状保持在沉积状态。这种制造业的发展与传统的加工AM零件有很大的不同，后者需要送到单独的数控机床进行最后的精加工。在HAM中，多种制造方法被组合成一个过程，在保持固定零件位置的同时，可以轻松地从增材到减材。
HAM也以另一种方式起作用;在添加材料之前可以进行减法处理，使部件易于修复。通过将磨损部件放入HAM系统中，然后对受损区域进行预处理和构建，使其恢复到原始状态，HAM在结构、汽车、航空航天等领域开辟了广泛的材料节约机会。这允许在现有和新创建的结构区域制造精确的表面特性，同时大大降低制造成本和材料浪费。
然而，从设计到最终的过程有其局限性。设计中的不均匀横截面导致数控加工操作受到悬挑结构、更换刀具所需时间、大量的设计前期考虑以及缺乏冷却剂等因素的限制，使得该过程有时难以实现高效生产。
一旦在未来的研究中解决了这些限制，诸如航空航天、汽车、医疗和国防等目前使用金属AM的行业将受益于HAM，因为它可以减少材料浪费并缩短周转时间。高效的部件维修也将对这些行业产生吸引力，以限制大量的维修/更换成本。HAM在使AM过程更高效方面具有巨大潜力，未来的研究需要解决这一过程的缺点。
4.4 梯度金属结构的MM-AM
DLD、DMD和LENS制作梯度结构的能力有很多优势。例如，当两种不同的材料相互粘接时，由于前面描述的性能不匹配，在界面处失败的几率通常更高。由于粘结问题是由于材料性能的巨大不匹配而引起的，解决这些问题的第一步就是减少不匹配的程度。如果材料性能存在梯度变化，则材料失配失效的可能性将会降低。
在不改变材料组成的情况下实现这一目标的一种方法是，使用复合层作为两种纯材料之间的一种“粘结”层，而不是直接过渡。人们对制作梯度材料的设计方法进行了研究。梯度材料是一种具有不同材料域的梯度材料。新提出的方法是基于离散的，从连续的材料变化到逐步变化。一个简单的例子可以直接过渡到一个复合材料一个区域的50%和50% B,然后直接过渡到女性生殖器切割的材料B .几个例子as-deposited状态以及原理图的设计层次中可以看到图4 d。
可以设计具有梯度材料特性的零件，并可以通过改变粉末输入来制作零件。通过这样做，材料的性能可以通过利用材料的不断变化的材料/机械性能来设计。例如，在150° C时，Ni-Cr零件的设计负热膨胀系数(CTE)为dL/L = −0.00065。理想情况下，这一过程可以用于制造压电结构，具有负泊松比，或制造具有负热膨胀的延性金属。
成分级配也增加了部分的整体性能和完整性，因为弱化接缝的焊缝应力集中大大减少。在一个案例中,有限元素分析表明,梯度过渡从不锈钢304 l到625年铬镍铁合金在汽车阀杆少大约10倍在过渡区应力集中而摩擦stir-welded联合在操作温度下相同的材料(图4 h)。另一个FGM的例子是，在高温航空航天应用中，透镜沉积的铬镍铁合金向铜合金过渡，以增加导热行为(图4i)。一旦材料性能的不匹配可以通过改变工艺参数来解决，就可以设计出用传统方法难以制造的结构。成分级配方法表现为界面处Inconel 718和GRCop-84元素逐渐转变，界面处呈柱状晶结构，Cr2Nb析出相沿晶界和基体-沉积界面聚集。在50° C至300° C的温度范围内，测量平均热扩散率为11.33 mm2/s;在3.20 mm2/s时，扩散率比纯Inconel 718合金提高了250%。与Inconel 718相比，双金属结构的电导率提高了近300%。
增材制造的多孔结构，虽然看起来不太直观，但可以归类为多材料结构，用一种设计方式制造的单一材料，空气可以作为内部和外部孔隙的第二种材料。这些结构与人们通常想象的MM-AM密集结构有很大的不同。这种设计的孔隙率通过弱化结构和增加表面粗糙度，对材料的性能有显著的影响。
这一想法是工程多孔金属种植体用于生物医学应用的基础，因为种植体与组织间的不良相互作用和患者体内种植体与骨强度的高比值是承重种植体的两个主要关注点。由于表面能的变化和表面面积的不足，种植体与组织之间的相互作用在很大程度上取决于种植体的表面粗糙度，这可能会导致种植体与宿主组织之间形成强界面的问题。通过外部和互联的孔隙度增加表面粗糙度，从而通过增加表面积和允许机械连锁来创造更持久的种植体，从而改善种植体与组织之间的相互作用。
使用空气作为这些生物医学设备的第二材料也降低了植入物与骨的强度比到更合适的水平。这对于减少被称为应力屏蔽的现象很重要，这种现象发生在植入物比周围的骨骼更强，吸收比骨骼更多的负荷，最终削弱骨骼并在周围的骨骼中形成骨质疏松区。随着种植体周围的骨头磨损，种植体松动的几率大大增加，通常需要进行翻修手术以减轻疼痛并更换种植体。在植入物中引入空气作为第二种材料，减少了强度的不匹配，同时增加了组织生长到材料中的可能途径的数量。
与单纯致密的CoCrMo涂层相比，通过MM-AM制备多孔钴铬钼(CoCrMo)髋关节假体已被证明可以减少应力屏蔽，同时提高假体的生物相容性。在高达18体积%设计孔隙率的情况下，涂层的模量从传统加工合金的248 GPa降低到33-43 GPa，这大大降低了天然骨的不匹配，模量范围为3-20 GPa。类似的涂层也被报道增加了表面硬度、耐磨性和生物相容性，有可能改善关节表面在体内的性能。在Ti6Al4V表面添加25%、50%、70%和86%的CoCrMo梯度涂层后，Ti6Al4V表面的硬度从333 ± 16 HV提高到947 ± 22 HV。随着CoCrMo含量的增加，Ti6Al4V晶界处析出相增多，孔隙率为70%时，沿晶界聚集的析出相被细小的两相CoCrMo-Ti6Al4V显微组织所取代。这些结果表明，与传统的Ti6Al4V种植材料相比，梯度结构的耐磨性有很大的提高。诸如此类的梯度结构通过制造更持久、性能更好的产品来改善患者的生活方式，在当今世界影响着大量的人。由于其在制造多材料部件方面的优势，以及其改变和裁剪新材料性能的可能性，FGM切割技术将继续受到广泛的研究。
来源：Additive manufacturing of multi-material structures，MaterialsScience and Engineering: R: Reports，doi.org/10.1016/j.msr.2018.04.001
参考文献：GE Global Research, 3D Printing New Parts for Aircraft Engines,2017, https://www.geglobalresearch.com/blog/3d-printing-creates-new-parts-aircraft-engines. (Accessed 11 February 2018).
⑤ 什么东西能使铝合金变软。
纯铝的铝线是非常软的，之所以有的铝线硬是因为材质是铝合金，把它彻底烧红然后慢慢凉下来，就会变软，即退火。
⑥ 如何让铝合金变软
加热，用给予超过2网络的温度加热即可使之变软
⑦ 钨合金可以退火处理吗如果才能使它更软。
1，银汞合金(amalgam)是一种特殊类型的合金，可由汞与一种或多种金属形成。用于牙体修复的汞合金是一种历史悠久的牙科充填材料，有长达10-30年的临床寿命。2，银铜合金：银和铜的二元合金，铜具有强化作用。有AgCu3，AgCu7.5，AgCul0，AgCu28和AgCu55等合金。有良好的导电性、流动性和浸润性、较好的机械性能、耐磨性和抗熔焊性。有偏析倾向。用真空中频炉熔炼，铸锭经均匀化退火后可冷加工成板材、片材和丝材。作空气断路器、电压控制器、电话继电器、接触器、起动器等器件的接点，导电环和定触片。真空钎料，还可制造硬币、装饰品和餐具等。3，银镍合金：银基添加镍的二元合金。在固态，银和镍几乎不互溶，有AgNi0.1、AgNil0、AgNi20、Ag-Ni40等。导电导热性能良好，强度高，抗电弧、抗金属转移、抗侵蚀能力高，耐磨性好。用粉末冶金法制造。延展性能良好。如加氧化铜或氧化锡，可进一步提高抗熔焊性。广泛用于低压电器中，如速度控制器、电压调节器、汽车起动开关、空气断路器、磁力起动器、重负荷继电器和振动整流器接点等。 4，银铜锌合金：银含铜和锌的三元合金，锌含量一般不大于40%。有AgCuZn20-15，AgCuZn26-4，AgCuZn34-16和AgCuZn30-25等。都具有良好的焊接性、流动性和浸润性。用高频炉在微氧化性或中性气氛中熔炼，大多数合金都可经热开坯和冷加工成材。用作钎料，主要用来钎接工作温度低于200℃的结构钢、不锈钢、铜及其合金、银的零件。钎结结头的抗拉强度195～392MPa，抗剪强度176～245MPa。 5，银-氧化镉合金 ：银基含氧化镉的合金，银和氧化镉不能互溶。有AgCdO5，AgCdO8，AgCdO10和AgCdO15等。具有导电系数高、抗电磨损性和抗熔焊性良好、接触电阻低而且稳定、和灭弧作用。可用粉末冶金法、内氧化法或由氧化-粉冶法制造，能够获得氧化镉组织微细化和均匀分布的合金。用作中、大功率的电接触材料，用于磁力起动器、大功率继电器、电焊机的引燃管开关接点、航空电器接点。6， 银锰锡合金 ：银基添加锰和锡的三元合金。有、AgMnSn8-7、AgMnSnl0-8和AgMnSnl3-9等牌号。抗拉强度284.4～461MPa，电阻系数(46～57) ×10-2Ω·mm2/m，电阻温度系数(-0.49～1.70) ×10-6/℃，热电势-0.2～0.5μV/℃。用真空中频炉熔炼，在银和锡全熔后分批加锰。可冷加工成材。惰性气体保护退火。银锰锡合金电阻适中，电阻温度系数低，对铜热电势小，可用作标准电阻。7，银钼合金 ：银和钼的二元合金。在1600℃，钼在银中的溶解度约为5%。有AgMO30、AgMo50、AgMo65和AgMo75等。具有比银钨合金好的耐磨性、延展性和低的接触电阻，且不起膜；耐蚀性和抗熔性不及银钨。粉末冶金法制造。用作重负荷的开关、继电器和大型电动机起动器的接点。 8，银钨合金 ：银和钨的二元合金，无论在液态还是在固态，银和钨都互不相溶。有AgW30，AgW60，AgW80和AgW90等。硬度高，抗电弧侵蚀、抗黏着和抗熔焊的能力强。用粉末冶金法制造。大于60%钨的合金多采用浸透法生产。用作低压功率开关、起重用开关，火车头用开关、大电流开关的预接点，以及重负荷的继电器、空气断路器等。加钴可改善银对钨的润湿性，降低接触电阻。9，银铁合金； 银基添加铁的二元合金，银和铁互不相溶。合金的接触电阻稳定，抗烧损性、抗熔焊性和耐磨性良好。有AgFe7，AgFel0等。用粉末冶金法制得，银铁复合粉末由共沉淀法生产。适宜用作起动频繁的重负荷交流接触器中的电接点材料。 10，银镉合金 ：银和镉的二元合金。AgCdl4，AgCd20，AgCd25和AgCd97等合金具有良好的导电导热性、灭弧性和流动性。在高温下，镉易氧化和挥发，镉蒸气和氧化镉有毒。用真空感应炉氩气保护熔炼，应当注意排风收尘。加工性能良好，可冷加工成线材和片材。AgCd97等高镉合金无需中间退火。主要用于灵敏的低压继电器，制动断电器和轻、中负载交流接触器等电器的接点。AgCd25和AgCd97用作焊料。11，银锡合金 ：银和锡的二元合金，有AgSnl0，hgSn70，AgSn90，AgSn95和AgSn96.5等牌号。采用中频炉低真空
⑧ 镍钛合金低温下会变软吗
会。根据查询镍钛合金相关资料得知，镍钛合金低温下会变软。镍钛形状记忆合金具有形状记忆特性及超弹性，在低温下（0℃以下）变软、缩小，甚至改变其形状，与人体内温度接触时，立刻恢复到原来形状，产生持续而柔和的张力，可起到长期支撑作用，具有耐腐蚀、耐磨及无毒性等特点。
⑨ 新的合金细手链为什么有部分是硬的怎么处理使它变软
手链硬 和金属没有关系 基本上是工艺上的问题。 在挑选手链或者项链的时候 一定要让它自然下垂 看它能不能团成一小团 来测试柔软度 这样的带着才舒服 工艺好的都不会这样。
⑩ 低温合金发脆，怎样可以变软
用450度回火一小时试试