山东大学的研究者们提出了一种针对镍钛铌（NiTiNb）形状记忆合金的新合金设计方法。这一方法采用了激光束粉末床熔化（PBF-LB）、现场合金化及后续热处理技术。这项成果发表在《国际极端制造杂志》上，旨在克服制造镍钛铌三元合金结构上的困难。

研究者们利用粉末床熔化技术研发新型形状记忆合金

一张信息图揭示了3D打印合金在热处理前后微观结构的演变。（图片来源于山东大学）

通过预先合金化的镍钛（NiTi）和纯铌（Nb）粉末，制备了（NiTi）91Nb9合金。研究着重于探讨溶液处理对合金的微观结构、相变行为以及机械/功能性能的影响。以镍钛为基础的形状记忆合金因其形状记忆效应和超弹性，在生物医疗、航空航天及汽车领域备受关注。添加铌（Nb）能够增强合金的热滞后效应和机械性能，对于密封和连接应用特别有益。

PBF-LB技术能够制造复杂的镍钛零件，并作为一种有效的现场合金化方法，它提供了在材料组成和微观结构设计上的灵活性，同时也缩短了生产周期。后续热处理进一步提升了材料的组分均匀性，并稳定了其使用性能。以往研究已示出，通过调节二次相的分布，使用激光粉床熔化法（LPBF）制备的二元镍钛合金能有所机械性能的提升。

这项研究发现，经过热处理后，（NiTi）91Nb9合金的机械/功能性能显著提升，使合金具有极佳的拉伸性能和宽的滞回效应。这些研究成果为利用PBF-LB现场合金化及后续热处理技术开发高性能的基于镍钛的形状记忆合金提供了新的视角。