AlSi10Mg增材制造疲劳损伤

该技术单元提供一种含腐蚀坑的粉末床熔融AlSi10Mg合金疲劳损伤表征方法，揭示内部缺陷与弥散腐蚀主导的失效机制。

宋海鹏 · Rubi, Liang · Sheng, Jiang · 张浩 · Du, Juan · 李顶河 · 张茜 · Leen, Sean B.

Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures 2024

技术优势

多源数据定位裂纹

结合3D表面测量、DIC和SEM，同步获取腐蚀形貌、应变场和断口信息，能准确识别宏观裂纹萌生位置。

机器学习找关键特征

统计和机器学习方法处理多源数据，发现局部平均粗糙度对宏观裂纹萌生位置有显著影响，可用于预测失效。

揭示四种萌生机制

识别出内部缺陷、弥散腐蚀、腐蚀微坑和腐蚀凸起四种疲劳微裂纹萌生类型，并阐明各自机制，其中前两种是PBF AlSi10Mg特有。

应用场景

• 增材制造疲劳评估：提供预腐蚀样件和多源表征流程，评估AM部件疲劳寿命与裂纹萌生位置。
• 增材制造缺陷分析：通过多源数据关联内部缺陷与裂纹萌生，指导缺陷容忍设计。
• 增材制造腐蚀损伤：表征腐蚀形貌与应变场，揭示腐蚀诱导的疲劳失效机制。