Gyroid晶格15-5PH

强韧抗裂纹

通过宏观Gyroid螺旋结构与粉末床熔融诱导的微观组织协同，实现强度与塑性的同时提升，并有效阻碍裂纹快速扩展。

Li, Jiuyi · Zhiyang, Ni · Li, Wang · Kong, Decheng · 贺可太 · 梁剑雄 · 陈章华 · 董超芳

Materials Today Communications 2025

参数信息

极限抗拉强度

1798 MPa

延伸率

22.3 %

平均晶粒尺寸减小

36 %

位错密度增加

2.7e14 m⁻²

技术优势

裂纹扩展被有效阻碍

螺旋结构使裂纹尖端位错累积，改善了变形演化的均匀性，从而提高了裂纹扩展抗力。

强度塑性同步提升

LPBF过程中形成的细小晶粒和高位错密度与Gyroid宏观结构协同作用，在保持22.3%延伸率的同时实现1798 MPa的极限抗拉强度。

应用场景

• 增材制造：利用LPBF精确成形复杂Gyroid结构，突破传统制造限制
• 3D打印：免工具快速制造定制化晶格样件，加速设计迭代
• 先进金属材料：15-5PH不锈钢兼具高强度和耐蚀性，适合严苛环境
• 机械工程：为承受拉伸载荷的部件提供抗裂纹扩展的轻量化方案
• 航空航天材料：在保证强度的同时减轻结构重量，提升飞行器效率