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利用激光粉末床熔融（LPBF）这一先进的增材制造技术成形高性能GH3536合金航天发动机燃烧室构件，对于提升航天发动机综合性能、降低研发成本具有重要意义。然而研究表明，即使在最优工艺条件下成形的GH3536合金中仍有大量裂纹，裂纹显著降低了成形构件的强度及使役性能。本成果针对当前LPBF成形GH3536合金过程中存在裂纹而导致其性能低下这一关键工艺难题，开展了相关理论与方法研究，成功实现了LPBF成形GH3536合金中裂纹的抑制，并使其成形样品的室温屈服强度提升了20%以上，高温（850 ℃）下硬度提高了50%以上。

本成果基于“晶格错配”理论，确定了适用于LPBF成形GH3536合金的有效纳米成核剂材料。在保证材料可成形性的前提下，实现了LPBF成形GH3536合金内部裂纹的抑制并使样件的力学性能大幅度提高，是本成果的关键创新点。

该成果解决了LPBF成形GH3536合金中的开裂问题，预计能进一步刺激在增材制造领域对GH3536合金的需求。我国高温合金材料每年需求量约2万吨，GH3536镍基高温合金作为高端高温合金材料，每年在增材制造领域的需求量也达到2000吨以上。按照当前镍基高温合金粉末1000元/千克计算，这将是一个数亿级规模的市场，前景较大。

山东大学是一所历史悠久、学科齐全、实力雄厚、特色鲜明的教育部直属重点综合性大学，在国内外具有重要影响，2017年顺利迈入世界一流大学建设高校（A类）行列。18个学科的学术影响力和贡献能力进入ESI世界排名前1%，5个学科进入ESI前1‰，金融数学、晶体材料、凝聚态物理、胶体界面化学、微生物、机械、材料学、心脑血管功能修复、新药制造、中国古典哲学等学科均达到国内一流水平，有些方向和领域已处在世界水平。

该成果针对当前LPBF成形GH3536合金过程中存在裂纹而导致其性能低下问题，成功研制了适用于LPBF成形GH3536合金的有效纳米成核剂材料，实现了LPBF成形GH3536合金中裂纹的抑制，使合金屈服强度提升了20%以上，高温（下硬度提高了50%以上，该成果2020年获得首届山东省新材料创新创业大赛三等奖。

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