Inconel 625疲劳构件

特定取向抗疲劳最优

通过调控激光粉末床熔融构建方向，实现裂纹扩展路径的晶粒尺度几何优化，显著提升抗疲劳性能。

Jinyin, Fu · 周立波 · Zeai, Peng · 任延杰 · Huang, Weiying · Qiu, Wei · 李微 · Li, Cong · Chen, Jian · 甘科夫

International Journal of Fatigue 2026

参数信息

疲劳裂纹长度

2.57 mm

穿晶断裂分数

69.6 %

技术优势

裂纹路径被不断偏折

S90方向下，<100>柱状晶垂直于裂纹扩展路径，穿晶断裂分数达69.6%，晶内裂纹频繁偏折消耗大量能量。

疲劳裂纹长度大幅缩短

在五种构建方向中，S90的最终疲劳裂纹长度仅2.57 mm，远低于其他方向，抗疲劳性最高。

滑移传递难，裂纹不易沿晶扩展

S90方向的几何兼容因子m′低，有效抑制了晶间滑移传递，迫使裂纹在晶内偏转，避免沿晶快速扩展。

应用场景

• 航空发动机疲劳件：按S90方向打印的构件可显著延长涡轮盘等件的疲劳寿命，直接替换现有铸造或锻造合金。
• 高超声速结构：在循环热-力载荷下，S90取向的Inconel 625可抵抗由各向异性引发的快速裂纹扩展。
• 高温疲劳构件：S90方向的晶粒几何特征在高温下保持穿晶断裂优势，抑制蠕变-疲劳交互开裂。
• 增材制造镍基合金：提供一种通过构建方向调控晶粒几何以优化疲劳性能的通用方法，适用于其他LPBF镍基合金。