Oppnå høy utmattelsesmotstand i titanlegeringer gjennom nesten-porositetsfri 3D-utskrift

Fordelene med 3D -utskrift - dvs. additiv produksjon (AM) av strukturelle materialer - har blitt alvorlig kompromittert av deres skuffende utmattelsesegenskaper. Ofte ser det ut til at den dårlige utmattelsesytelsen skyldes tilstedeværelsen av mikrovoider indusert av gjeldende utskriftsprosessprosedyrer. Vi stiller derfor spørsmålet om eliminering av slike mikrovoider kan gi en levedyktig løsning for å forbedre utmattelsesmotstanden til porefri AM (netto AM) legeringer betydelig. Her rekonstruerer vi vellykket en nesten ugyldig AM-mikrostruktur i en Ti -6 al -4 v Titanium-legering utviklet ved utvikling av en nett-AM-prosesseringsteknikk, ved å forstå ikke-lineariteten til fasetransformasjoner og korn vekst. Vi bestemmer utmattelsesmotstanden til slike AM -mikrostrukturer og viser at de fører til høye utmattelsesgrenser på omtrent 1 GPa, og overskrider utmattelsesmotstanden til alle AM ​​og smidd titanlegeringer så vel som andre metallmaterialer. Vi bekrefter den høye utmattelsesmotstanden til nett-AM-mikrostrukturen og den potensielle fordelen med AM-prosessering i å produsere strukturelle komponenter med maksimal utmattingsstyrke, noe som er gunstig for videre anvendelse av AM-teknologi i ingeniørfeltet.