【3D打印钛合金疲劳强度破纪录!】3D打印(也叫增材制造)在制造复杂金属零件方面特别有优势,能够满足新一代航空装备对轻量化和高集成度的需求,有望替代传统制造方式。但长期以来,3D打印材料的疲劳性能较差,限制了它的实际应用。
之前,中国科学院金属所的科研人员开发出一种叫做NAMP的新工艺,制造出几乎无微孔的3D打印钛合金材料,其抗疲劳性能打破了世界纪录,刷新了人们对3D打印材料容易疲劳的传统认知。
不过,现实中零件承受的应力是变化的,应力比一变,疲劳开裂的方式也会变,这让传统钛合金很难在所有应力条件下都保持良好性能。而3D打印构件在实际使用中应力更复杂,所以如何实现“全应力比”下的高抗疲劳性能,是决定它能否在航空领域大规模应用的关键。
针对这个问题,研究人员发现,通过无微孔的3D打印组织,可以同时优化多种疲劳短板,使钛合金在不同应力条件下都具备优异的抗疲劳特性。实验表明,这种新材料在全应力比范围内的疲劳性能,全面优于目前所有钛合金甚至其他金属材料。
这项研究不仅证明了3D打印钛合金作为承力零件的潜力,也为优化传统锻造钛合金提供了新思路。相关成果最近发表在《Science Advances》上。中国科普博览