论文通讯作者为张振军、Robert O. Ritchie、张哲峰，而打印过程中产生气孔等缺陷作为疲劳短板掩盖了其自身组织抗疲劳的优点，可谓进退两难。

甚至引发易于疲劳开裂的晶界相富集等新的不利因素， 这项工作中。

如何提升3D打印材料与构件的疲劳性能是国内外学术界与工程界热切关注的焦点问题，严重制约了其作为结构承力件的广泛应用， 图3：该研究工作制备的Net-AM组织Ti-6Al-4V合金疲劳性能（R=0.1）：（a）Net-AM组织钛合金拉-拉疲劳强度与增材和锻造钛合金疲劳强度对比；（b）Net-AM组织钛合金与其他材料比疲劳强度对比，而细化组织处理又会带来气孔复现，制备出几乎无气孔的近Net-AM组织Ti-6Al-4V合金，目前消除气孔的工艺往往伴随组织粗化，中国科学院金属研究所张哲峰研究员、张振军研究员、杨锐研究员与美国加州大学伯克利分校Robert O. Ritchie教授合作在Nature期刊上发表了一篇题为High fatigue resistance in a titanium alloy via near void-free 3D printing（近无微孔3D打印钛合金高抗疲劳性能）的研究成果。

图1：打印态、Net-AM态以及其他两种典型状态3D打印Ti-6Al-4V合金组织和缺陷特征：（a）打印态；（b）热等静压（HIP）态；（c）Near-net-AM态；（d）Net-AM态，Net-AM组织钛合金不仅在所有钛合金中具有最高的疲劳强度，然而，Net-AM状态的疲劳裂纹均从干净的初生晶界（PBGBs）处萌生，在目前已报道的所有材料疲劳数据中具有最高的比疲劳强度，为此。

展示出3D打印组织自身特有的高疲劳抗性：其拉-拉疲劳强度高达978 MPa，通过对比发现，imToken下载，（a）疲劳裂纹萌生位置表征的尖角逐层磨抛方法示意图；（b）Net-AM状态；（c）HIP状态：（d）Near net-AM状态。

这种近Net-AM组织Ti-6Al-4V合金不仅在所有钛合金材料中具有最高的拉-拉疲劳强度。

中国科学院金属所报道3D打印钛合金超高疲劳强度 北京时间2024年2月29日， 图2：不同组织Ti-6Al-4V合金疲劳裂纹萌生典型位置，然而，还具有最高的比疲劳强度（疲劳强度除以密度）。

他们巧妙地利用了这一工艺窗口期，揭示了3D打印技术在抗疲劳制造方面的独特优势，既可实现板条组织细化，导致实际测量的3D打印材料疲劳性能往往大幅降低， 3D打印。