通过几乎无真空的3D打印,在合金中具有高耐疲劳性
Zhan Qu1,2, Zhenjun Zhang3,4, Rui Liu1
1Shenyang National Laboratory for Materials Science, Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang, PR China.
Nature
|February 28, 2024
概括
通过Net-AM处理消除3D打印合金中的微孔可显著提高耐疲劳性. 这一突破提供了高疲劳极限,促进了高强度结构部件的增材制造.
科学领域:
- 材料科学
- 金属工程
- 添加剂制造
背景情况:
- 结构材料的增材制造受到疲劳性能差的阻碍.
- 在AM过程中常见的微型,是疲劳抵抗性降低的主要原因.
研究的目的:
- 调查消除微孔是否可以提高AM合金的耐疲劳性.
- 为Ti-6Al-4V开发一个无空隙的AM (Net-AM) 处理技术.
主要方法:
- 通过理解相变和粒度生长异步,开发了Ti-6Al-4V的Net-AM处理技术.
- 创建了一个近似的无空的AM微结构.
- 评估了Net-AM微结构的耐疲劳性.
主要成果:
- 在Ti-6Al-4V中实现了近似无空隙的AM微结构.
- 已经证明Net-AM合金的高疲劳极限约为1GPa.
- 耐疲劳性超过所有现有的AM和造合金,以及其他金属材料.
结论:
- 消除微孔是一个可行的解决方案,可以显著提高AM合金的耐疲劳性.
- 在生产具有最大疲劳强度的结构部件方面,Net-AM处理具有显著的优势.
- 这种进步为工程领域的增材技术提供了更广泛的应用潜力.


