外媒：科學家用3D打印技術復現古代鋼製造工藝

　　【環球網科技報道 記者 林迪】近日，據外媒報道稱，大馬士革鋼堅硬而堅韌，主要因為它是由不同的合金層組成。在古代，這是首選的材料，尤其是劍刃材料。現在，德國杜塞爾多夫的馬克斯·普朗克研究所和亞琛的弗勞恩霍夫激光技術研究所團隊開發了一種工藝，可以在3D打印機中逐層生產此類鋼材，其中，每個單獨的層的硬度可以做具體調節。

　　據介紹，大馬士革鋼製造工藝最初特指由烏茲鋼製成的鋼材，於2000多年前從印度進口、並在大馬士革製造或交易，具有彎曲度、波浪狀，類似流水的明暗條紋的鋼材。而由於烏茲鋼的斷代，真正的大馬士革鋼早已成為一門失傳的藝術，因而被許多致力於逆向工程的科學家和手工藝人寄予了很高的期望。

　　不過這種鋼材背後的基本原理，已經被後來的人們所吸納。如果參觀文藝復興時期的現代展覽，參觀者可以在劍匠的展位上發現許多質量出乎意料的複製品。

　　據悉，大馬士革鋼刀片是通過捆紮鐵條並烤至熾熱，然後將其扭曲到一起而製成。鐵匠們會將之不斷捶打併反覆加熱，製造出現錯綜複雜的波紋圖案。這種加工工藝，可通過控制碳含量來調節其性能。比如為劍芯選用堅柔、富有韌性的鋼，然後將其與經過特殊加工質地變硬並磨尖而成的劍鋒焊接在一起。

　　值得關注的是，杜塞爾多夫和亞琛的研究人員正試圖通過 3D 打印和激光技術復現古代大馬士革鋼的製造工藝。而且，這項新技術沒有使用兩種不同的材料來加工形成新的合金，而是僅使用鐵、鎳和鈦的合金粉末，通過激光熔化並一層層地導入，形成所需的形狀，然後移除多餘的粉末，即可呈現最終的產物。

　　另外，這雖然仍屬於 3D 金屬打印的範疇，但新技術的不同之處在於激光的使用，以及其改變金屬的晶體結構，以形成硬質和易延展的鋼的交替層。

　　馬克斯·普朗克研究所博士後研究員 Philipp Kürnsteiner 對此表示：“我們已經成功地在 3D 打印過程中特別地修改了各層的微觀結構，以使其最終組件具有所需的性能，而無需隨後對鋼進行硬處理。在一定條件下，它會形成小的鎳鈦微結構，這些所謂的沉澱物會使材料硬化。當受到機械應力時，它們會阻止晶格內的錯位移動，也正是塑性形變的特徵。在添加了每一層之後，可使金屬冷卻至 195°C（383°F）以下，從而留下柔軟的層、形成強度與延展性相結合的鋼材。”