近日，我院谭超林教授团队在国际顶级期刊《International Journal of Extreme Manufacturing》(影响因子21.3)发表了题为“Alloy design paradigms in additive manufacturing: a new era of material innovation”的观点文章。我院谭超林教授和刘天舒老师为通讯作者，25级博士生赵莉为论文第一作者，苏州大学金属材料与先进制造学院为论文的第一单位和第一通讯单位。
增材制造技术凭借其快速成形复杂几何结构的能力，正在深刻变革航空航天、交通运输、能源及生物医疗等领域。面向增材制造的合金研发，成为推动这些应用深入发展的关键。然而，传统合金设计体系主要基于近平衡凝固假设，难以适应增材制造的非平衡冶金过程，导致部分商用合金在增材制造中面临裂纹敏感性高、可打印性差等瓶颈问题。这一挑战推动了合金设计范式的不断演进：从第一代商用合金直接打印，到第二代通过合金元素或陶瓷增强相进行改性，再到第三代基于冶金学原理的经验性合金设计，每一代范式都在一定程度上拓展了增材制造合金的性能边界。然而，经验驱动的试错策略仍面临研发周期长、成本高的问题，难以满足高性能合金快速迭代的需求。在此背景下，第四代数据驱动的人工智能辅助合金设计范式应运而生。该范式通过深度融合增材制造的冶金特征与机器学习算法，为专用合金开发提供了创新性解决方案。本文系统梳理了增材制造合金设计的范式演进历程，深入分析了各代范式的核心特征、技术优势与局限，并展望了人工智能与机器人技术驱动的自主AI实验室在未来合金研发中的应用前景。该文提出的“物理-冶金知识赋能AI模型”和“自主智能合金设计”发展路径，为突破增材制造专用合金研发瓶颈、加速材料创新提供了重要理论与技术支撑。
该项目得到国家自然科学基金面上项目、苏州市创新创业领军人才计划以及江苏省特聘教授项目支持。论文链接：https://iopscience.iop.org/article/10.1088/2631-7990/ae45de
