鉬和鉬合金由于具有高熔點、耐高溫、緩慢蠕變、低膨脹、高導熱性和高耐腐蝕性等優異的特性，已廣泛應用于航空航天、國防、電子工業和核電設施。鉬和鉬合金由于其熔點高（大塊鉬的熔點為2623°C），通常采用粉末冶金工藝制備，以及通過焊接和鍛造來制造具有復雜結構的零件。這些過程通常消耗大量時間，并且難以制備復雜零件。最近，激光增材制造技術的發展為復雜形狀的鉬和鉬合金部件的快速近凈成形提供了可能性。然而，鉬和鉬合金具有高熔點且脆性較高，主要的挑戰是如何制備高密度和無裂紋的鉬合金和鉬合金。
選區激光熔化（SLM）對鉬和鉬合金的制造具有非常大的吸引力，因為它可以快速制備出復雜形狀零件。為了減少SLM制備鉬零件的氣孔和裂紋，通過使用高純度鉬粉，通過工藝參數優化、La2O3顆粒添加和熱等靜壓（HIP）處理，制備出幾乎致密的難熔鉬金屬。
近日，沈陽航空航天大學、中國工程物理研究院材料研究所、華北工業大學研究人員利用激光選區熔化技術，無需預熱程序成功制備出近乎致密的難熔鉬金屬試樣，通過添加L2O3和熱等靜壓進一步提高樣品致密度。加入La2O3后，裂紋密度從208/mm2降至96/mm2，減少了2倍以上。對樣品進行熱等靜壓處理以后，孔隙率明顯降低，樣品Mo-0.9wt%La2O3的相對密度最高達到99.6%。
相關研究成果以“Strategies to reduce pores and cracks of molybdenum fabricated byselective laser melting”為題，發表于材料科學領域期刊《International Journal of Refractory metals and Hard Materials》（中科院1區Top期刊），沈陽航空航天大學、中國工程物理研究院材料研究所、華北工業大學為論文通訊單位，中國工程物理學研究院機械制造技術研究所研究人員參與研究工作。該項研究工作得到四川省科技計劃（No.2020ZDZX0017）和國家自然科學基金（No.51871203）的支持。
（a）Mo粉末和（b）La2O3粉末的形態。
選擇工藝參數和相應的體能量密度制被小體積Mo樣品
激光功率和掃描速度對熔融軌跡連續性的影響。
不同體能量密度樣品的孔隙率
用表3中列出的工藝參數制備的16個小體積樣品的OM圖像。孔隙由白色箭頭指示。
（a）Mo和（b）Mo-0.9wt%La2O3的SLM樣品的上表面處的裂紋，（c）兩個樣品的裂紋數密度。
OM圖像顯示了樣品（a）SLM-Mo、（b）SLM-Mo-0.9wt%La2O3、（c）HIP-Mo和（d）HIP-Mo-0.9wt%La2O3的孔隙，以及（e）這些樣品的孔隙率。
結果表明當SLM體能量密度在250–280J/mm3范圍內時，SLM制備的小體積樣品的相對密度可以大于99.7%。對體能量密度為259J/mm3的大塊SLM樣品，添加0.9%的La2O3可將孔隙率從0.76%降低到0.63%。經HIP處理后，可獲得99.6%的最高相對密度。所有樣品僅在表面存在裂紋，而在零件內部未發現明顯裂紋。此外，加入La2O3后，表面裂紋變窄，裂紋密度顯著降低大約2倍。
論文引用：
Guan, Baosheng, Yang, Xiaoshan, Tang, Jingang, Qin, Lanyun, Xu, Mingang, Yan, Yuanqiang, Cheng, Yichao and Le, Guomin, Strategies to reduce pores and cracks of molybdenum fabricated by selective laser melting, International Journal of Refractory metals and Hard Materials, 2023,106123
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