Opnå høj træthedsmodstand i titanlegeringer gennem næsten-porøsitetsfri 3D-udskrivning

Fordelene ved 3D -udskrivning - dvs. additivfremstilling (AM) af strukturelle materialer - er blevet alvorligt kompromitteret af deres skuffende træthedsegenskaber. Ofte ser det ud til, at den dårlige træthedspræstation skyldes tilstedeværelsen af ​​mikrovoider induceret af aktuelle udskrivningsprocedurprocedurer. Vi stiller derfor spørgsmålet, om eliminering af sådanne mikrovoider kan give en levedygtig løsning til markant at forbedre træthedsmodstanden for porefrit AM (netto AM) legeringer. Her rekonstruerer vi med succes en næsten tomrumsfri AM-mikrostruktur i en Ti -6 al -4 V titanlegering udviklet ved udvikling af en Net-AM-behandlingsteknik ved at forstå ikke-lineariteten af ​​fasetransformationer og korn vækst. Vi bestemmer træthedsmodstanden for sådanne AM -mikrostrukturer og viser, at de fører til høje træthedsgrænser på ca. 1 GPa, hvilket overskrider træthedsmodstanden for alle AM ​​og smed titanlegeringer såvel som andre metalliske materialer. Vi bekræfter den høje træthedsmodstand af net-AM-mikrostrukturen og den potentielle fordel ved AM-behandling i produktion af strukturelle komponenter med maksimal træthedsstyrke, hvilket er fordelagtigt til den yderligere anvendelse af AM-teknologi inden for ingeniørfeltet.