振动辅助功能梯度材料

抑制脆相致裂

机械振动同步作用于激光直接能量沉积，抑制脆性Laves相与NbC析出，消除梯度区开裂，使拉伸性能从劣化恢复至可用水平。

刘朝阳 · Maobei, Tang

Materials and Design 2024

参数信息

极限抗拉强度

642.6 MPa

延伸率

22.4 %

技术优势

抑制梯度区开裂

同步机械振动抑制脆性 Laves 相与 NbC 析出，消除 60% SS316L/40% Inconel 718 至 40% SS316L/60% Inconel 718 梯度范围内的裂纹。

拉伸性能大幅提升

振动辅助使极限抗拉强度从 309.7 MPa 提高到 642.6 MPa，延伸率从 7.8% 提高到 22.4%，达到可用水平。

应用场景

• 金属增材制造：抑制异种金属梯度过渡区的脆性相与裂纹，获得可用的力学性能。
• 梯度结构材料：在不改变成分设计的前提下，用振动辅助直接消除梯度成分区的开裂问题。
• 耐热部件制造：振动辅助改善了梯度材料的抗拉性能，有望用于有热应力或异种连接需求的耐热部件。
• 激光直接能量沉积：在原位加装同步振动装置，即可在激光直接能量沉积过程中原位消除缺陷。