SLM钛合金TPMS支架

退火增强力学性能

通过真空退火将脆性马氏体转变为尺寸适中的α+β混合组织，同时提高强度与延伸率。

Ge, Jinguo · Huang, Qing · Wang, Yao · Chao, Zhang · Liu, Qingyuan · 卢照 · Shuo, Yin

Journal of Alloys and Compounds 2023

具体参数

压缩能量吸收能力提升

{'zh': '14.5', 'en': '14.5'} %

抗拉强度提升

{'zh': '17.3', 'en': '17.3'} %

延伸率提升

{'zh': '200', 'en': '200'} %

技术优势

延伸率提升约200%

真空退火将脆性针状α'/α马氏体转变为尺寸适中的α+β混合组织，拉伸断裂位置由体-边界处转移到点阵区内部，并呈现韧性断裂模式。

抗拉强度提高17.3%

退火后强度提升，同时延伸率大幅增加，实现了强度-塑性协同改善，使支架在拉伸载荷下更可靠。

吸能提高14.5%

压缩能量吸收能力提升，使支架在冲击或压缩载荷下能吸收更多能量，有利于承载和缓冲应用。

模量和抗压强度保持不变

真空退火对压缩弹性模量和最大压缩强度影响可忽略，支架的刚度和承载能力未因热处理而牺牲。

应用场景

• 多孔钛合金植入物：真空退火同步提升强度与延性，让多孔钛植入体更接近皮质骨的力学匹配，降低断裂风险。
• 增材制造骨支架：退火工艺简单，可直接用于SLM骨支架后处理，改善其拉伸延性，拓展承重部位应用。
• 轻质高强结构件：保持TPMS轻量化的同时提高吸能和抗拉性能，适合对韧性有要求的轻质承载结构。
• 多孔复合材料：优化后的α+β双相组织可作为多孔复合材料的金属骨架，提供更好的塑性变形能力。