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        研究發(fā)現(xiàn)激發(fā)微觀剪切帶能提升增材制造鈦合金的韌塑性

        2022-12-22 06:57:56逸飛
        航空制造技術(shù) 2022年18期

        近日,加拿大多倫多大學(xué)材料系鄒宇教授課題組和北京航空航天大學(xué)何蓓副研究員合作,研究了激光增材制造Ti-6Al-2Zr-Mo-Zr鈦合金的微觀組織結(jié)構(gòu)、微觀力學(xué)性能、微觀變形行為及其與宏觀塑性性能之間的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn),激發(fā)微觀尺度的剪切帶能有效提升增材制造鈦合金的塑性變形能力。相關(guān)成果發(fā)表在International Journal of Plasticity上,第一作者為多倫多大學(xué)博士生劉志穎,主要合作者為北京航空航天大學(xué)博士生李仁楷。

        該工作先是表征了激光增材制造沉積態(tài)和兩種熱處理態(tài)(低于相轉(zhuǎn)變溫度的雙重退火和高于相轉(zhuǎn)變溫度的隨爐冷卻)Ti-6Al-2Zr-Mo-Zr鈦合金的微觀組織結(jié)構(gòu),并對3種樣品進(jìn)行了原位拉伸測試。拉伸結(jié)果表明沉積態(tài)和雙重退火樣品具有更加優(yōu)異的強(qiáng)度和拉伸塑性。原位表征發(fā)現(xiàn)沉積態(tài)和雙重退火樣品均出現(xiàn)了兩種微觀變形特征。

        該研究首次發(fā)現(xiàn)了可以通過激活微觀剪切帶提升增材制造金屬材料的韌塑性,同時提出了通過調(diào)控鈦合金組織結(jié)構(gòu)(組成相的結(jié)構(gòu)形貌和空間分布)和微觀力學(xué)性能(組成相的硬度)來激發(fā)不同的微觀塑性變形行為(滑移帶和剪切帶),從而提升鈦合金整體的塑性變形能力。

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