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　　新鈦合金由兩種鈦晶體的混合物組成，稱為α-鈦相和β-鈦相，每種鈦晶體對應于特定的原子排列。氧氣和鐵是α-鈦相和β-鈦相的兩種最強大的穩定劑和強化劑，它們豐富而廉價。

　　但研究人員發現，有兩個挑戰阻礙了通過傳統制造工藝開發堅韌的α-β鈦氧鐵合金。一個挑戰是氧氣會使鈦變脆;另一個挑戰是加入鐵可能會導致嚴重的冶金缺陷，形成大塊β鈦。

　　該團隊使用了激光定向能沉積從金屬粉末打印出他們的合金，這是一種適用于制造大型復雜零件的3D打印工藝。他們將合金設計理念與3D打印工藝設計結合，確定了一系列堅固、延展性好、易于打印的合金。

　　關鍵的推動因素是氧和鐵原子在α-鈦相和β-鈦相內部和二者之間的獨特分布。研究人員在α-鈦相中設計了一種納米級的氧梯度，具有堅固的高氧段和延展性的低氧段，從而能夠對局部原子鍵施加控制，降低了潛在脆化的可能性。

　　該團隊表示，這些新合金的誘人性能可與商業合金相媲美。

　　悉尼大學副校長西蒙·林格教授表示，這項研究提供了一種新的鈦合金系統，該系統具有廣泛且可調的機械性能、高可制造性、巨大的減排潛力，也為同類系統材料設計提供了見解。

　　研究人員表示，該團隊在設計中融入了循環經濟的思想，為利用工業廢物和低品位材料生產新的鈦合金創造了希望。

　　此外，氧脆化不僅對鈦，而且對其他重要金屬，如鋯、鈮、鉬及其合金，都是一個重大的冶金挑戰。新研究可能會提供一個模板，即通過3D打印和微結構設計來緩解這些氧脆化問題。