增材制造316 钢高周疲劳性能的微观力学研究1)

朱继宏 曹吟锋 翟星玥 艾德·穆尼 , 张卫红 ,3)

* (西北工业大学航宇材料结构一体化设计与增材制造装备技术国际联合研究中心,西安 710072)† (西北工业大学金属高性能增材制造与创新设计工信部重点实验室,西安 710072)

** (巴黎理工学院,法国帕莱索 91120)

引言

近年来,增材制造作为一项新兴的技术已经广泛应用于功能性部件的快速成形当中.增材制造技术相对于传统的减材制造具有“自下而上”逐层累积的特点,是一种从无到有的制造方式.这为过去受到传统制造方式约束而难以成形的复杂结构件的制造提供了便利,使其在航空航天工业、能源工业以及核工业得到了广泛应用.由于增材制造工艺过程中存在复杂的热力学过程,这导致增材制造成形件的力学性能尤其是疲劳性能与传统制造工艺成形件存在较大的区别.更重要的是,增材制造工艺成形过程中的局部热历史可以直接控制,进而可以通过控制增材制造成形件的微观结构来获得特定的宏观力学性能.这一特点大大刺激了关于成形工艺对增材制造成形件的疲劳性能影响的研究需求[1-3].为此,大量学者对这一问题进行了研究.Yadollahi 等[4]研究了打印方向与热处理工艺对选择性激光熔化成形不锈钢疲劳行为的影响,他们发现制造过程中形成的缺陷以及打印方向对疲劳行为有显著的影响.Greitemeier 等[5]研究了表面粗糙度对直接金属激光烧结和电子束熔化Ti-6Al-4V 疲劳寿命的影响,他们发现……