激光选区熔化成形梯度晶格结构的微观组织及力学性能
摘要
梯度晶格结构可以通过去除非关键区域的大部分材料来实现轻量化，在吸能缓冲方面具有较为广阔的应用前景。本研究采用参数化设计方法设计了节点光滑过渡的均匀结构和不同渐变方向的梯度结构，并以Ti-6Al-4V粉末为材料，采用激光选区熔化技术制备了体心立方（BCC）和面心立方（FCC）试样，系统研究了其力学性能、变形行为、微观组织和能量吸收性能。结果表明：其微观组织均以α´针状马氏体为主，可以提高晶格结构的强度、硬度；在相同的杆径和相同的梯度渐变方向下，FCC结构的屈服强度和能量吸收能力优于BCC结构；在压缩过程中，均匀结构发生了45°剪切断裂，而梯度结构则表现为逐层断裂，并且其能量吸收量随着压缩的进行而逐渐增加；双向梯度结构在压缩过程中表现为对称的变形模式，因而具有比单向梯度结构更好的能量吸收性能；梯度晶格结构的逐层断裂主要取决于结构设计中薄弱层的分布，而均匀晶格结构的剪切断裂方式主要取决于材料特性和晶格结构的共同作用。
引用本文（GB/T 7714）
魏取龙 Wei Qulong, 姜丽红 Jiang Lihong, 刘征 Liu Zheng, 等. 激光选区熔化成形梯度晶格结构的微观组织及力学性能[J]. Chinese Journal of Lasers, 2025.
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