激光粉床熔融哈氏X合金

蠕变寿命提升近7倍

通过调整扫描间距调控晶粒形态和晶界特征，显著降低裂纹敏感晶界密度并提高滑移传递兼容性，从而大幅延长高温蠕变寿命。

Weifeng, Li · Ziyao, Ning · Kaili, Qiu · Jiangqi, Zhu · Jiawei, Hong · Tian, Zhihua · Zhang Kai · Jingzhou, Mao · 王晓南 · Wu, Xinhua · Dai S.B. · Wu, S.

Materials Science & Engineering A: Structural Materials: Properties, Microstructure and Processing 2026

参数信息

蠕变寿命

104.7 h

稳态蠕变速率

0.82 × 10⁻⁷ s⁻¹

裂纹敏感晶界密度

4.42 mm/mm²

平均滑移传递兼容性

0.53

技术优势

蠕变寿命大幅延长

通过降低裂纹敏感晶界密度并提高滑移传递兼容性，延缓了空洞聚集和裂纹扩展，蠕变寿命从13.5 h提升至104.7 h。

稳态蠕变速率更低

晶界损伤被抑制，变形机制从晶界滑移转变为晶内位错主导，稳态蠕变速率从2.35 × 10⁻⁷ s⁻¹降至0.82 × 10⁻⁷ s⁻¹。

裂纹敏感晶界更少

减小扫描间距促进连续外延柱状晶生长，抑制V形晶粒，裂纹敏感晶界密度从15.82 mm/mm²降至4.42 mm/mm²。

应用场景

• 航空航天高温部件：在高温蠕变环境下更耐久，可减少部件更换频率。
• 燃气轮机热端部件：提升热端部件在蠕变主导失效模式下的服役寿命。
• 镍基高温合金：为增材制造镍基高温合金的晶粒结构设计提供优化路径。
• 金属增材制造：通过扫描间距调控晶粒形态，改善打印件高温力学性能。