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激光选区熔化TC4合金的高周疲劳行为

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开展激光选区熔化(selective laser melting,SLM)TC4合金高周疲劳行为实验研究,对比分析两种取样方向(水平、垂直)、两种温度(室温、400℃)条件下合金的疲劳性能差异,探索了通过热等静压(hot isostatic pressing,HIP)方式提升合金疲劳性能的可行性.结果表明:退火热处理后,合金疲劳性能存在显著的各向异性,垂直方向试样疲劳性能高于水平试样;相较于室温,400℃条件下合金的疲劳寿命降低,但仍存在各向异性;热等静压后,合金的疲劳寿命呈现出一定程度的提升,疲劳性能各向异性趋势减弱.断口分析显示,SLM TC4合金裂纹主要起源于表面与亚表面缺陷处,以气孔为主,统计分析表明,垂直试样的源区缺陷尺寸要低于水平试样,这是导致合金水平试样疲劳性能降低的主要原因;热等静压后,合金水平和垂直试样裂纹均萌生于表面滑移处,此时合金的孔隙率显著降低,已无明显缺陷,而缺陷数量的减少是合金疲劳性能提升的主要原因.
High cycle fatigue behavior of selective laser melting TC4 alloy

selective laser meltingTC4 alloyhigh cycle fatigueanisotropydefecthot isostatic pressing

武亮亮、许瑞达、焦泽辉、于慧臣

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中国航发北京航空材料研究院,北京 100095

航空材料检测与评价北京市重点实验室,北京 100095

中国航空发动机集团材料检测与评价重点实验室,北京 100095

激光选区熔化 TC4合金 高周疲劳 各向异性 缺陷 热等静压

国家重点研发计划中国航发科技创新平台基金财政部稳定支持基础研究计划

2017YFB0702004CXPT-2018-42KZ0C190727

2024

10.11868/j.issn.1001-4381.2023.000614

材料工程
中国航发北京航空材料研究院

材料工程

CSTPCD北大核心
影响因子：0.78
ISSN：1001-4381
年,卷(期)：2024.52(3)
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