激光沉积钛合金

缺口断裂机制阐明

揭示了激光直接能量沉积Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si合金在缺口与局部显微组织共同作用下的断裂机制，为增材制造航空构件的可靠性评估提供支撑。

Kong, Xiangyi · Xinbo, Zhou · 张纪奎

Theoretical and Applied Fracture Mechanics 2025

技术优势

塑性区小于晶粒

缺口效应引起的变形主要集中于缺口根部，其空间范围小于晶粒尺寸，因此根部显微组织对塑性区演化起关键作用。

晶界优先萌生裂纹

由于缺口效应和局部显微组织变形不匹配的共同作用，缺口根部晶界处的微裂纹优先萌生，是断裂的起始位置。

转变β相应变更高

由于转变β相的杨氏模量相对较低，其应变显著高于初生α相，而应力状态则相反。

应用场景

• 航空结构件：用于评估增材制造航空结构件缺口部位的断裂风险，指导安全设计。
• 增材制造构件：为增材制造含缺口构件的可靠性评估提供断裂机理依据。
• 钛合金部件：揭示激光沉积钛合金缺口敏感性，避免过早失效。