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提升增材制造合金力学性能方法
材料人客服小雨     2022-12-01 微信扫码分享 登录后可收藏  
应用场景:
增材制造高性能钛合金设计
关键性能:
从只含α′相时的1.2 GPa提高到α′相和FCC相体积分数基本相等时的1.9 GPa
产品介绍:

悉尼大学廖晓舟教授(共同通讯作者),Simon Ringer教授(共同通讯作者),共同第一作者王昊,崔相远博士,迪肯大学徐嵬教授(共同通讯作者),晁琦博士(共同第一作者),香港理工大学陈子斌博士 (共同通讯作者)与团队成员利用透射电子显微镜、扫描电子显微镜和三维原子探针技术在激光粉末床打印的Ti-6Al-4V 中发现了固溶态氧稳定的面心立方FCC相。该FCC相被命名为C相,有着0.406 nm的晶格常数,同时与母相α' (马氏体相)具有如下特定的取向关系:(0001)a'//{111}C, 且 //。作者发现该C 相的形成是由热梯度、马氏体相变引起的变形和局部O元素富集共同作用的结果,使得在高温下可以实现从密排六方α′相到C相的原位相变。密度泛函理论计算(DFT)表明,FCC结构的八面体间隙中的氧占用在能量上优于α′相的相应位置。原位力学测试结果表明,FCC相的存在显著提高了样品的局部屈服强度,从只含α′相时的1.2 GPa提高到α′相和FCC相体积分数基本相等时的1.9 GPa。与此同时,块体材料的塑性与加工硬化率都有提升。该工作为增材制造高性能钛合金设计提供了新的途径。该研究成果以“Introducing C Phase in additively manufactured Ti-6Al-4V: a new oxygen-stabilized face-centred cubic solid solution with improved mechanical properties” 为题刊登在2022年11月18日出版的Materials today上。


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