激光粉床熔融316L不锈钢

最佳疲劳极限

在体积能量密度60 J/mm³下制备的致密试样实现了最佳疲劳极限，疲劳裂纹萌生阶段占比12.4%–45.3%，裂纹尺度3.8–46.6 μm。

朱文 · Moumni, Ziad · 朱继宏 · 张亚辉 · Li, Shaoying · 张卫红

Materials Science & Engineering A: Structural Materials: Properties, Microstructure and Processing 2023

参数信息

最佳疲劳极限对应的体积能量密度

60 J/mm³

疲劳裂纹萌生阶段占比

12.4–45.3 %

萌生后疲劳裂纹尺度

3.8–46.6 μm

技术优势

参数明确

给出了最佳疲劳极限对应的体积能量密度60 J/mm³，直接指导打印参数选择。

萌生阶段确定

疲劳裂纹萌生阶段占整个疲劳过程的12.4%–45.3%，有助于评估寿命。

裂纹尺度揭示

萌生后疲劳裂纹尺度在3.8–46.6 μm的微观水平，为损伤容限设计提供依据。

萌生机制阐明

揭示了致密试样中细晶/粗晶区域及铁素体-奥氏体交界处易萌生裂纹。

应用场景

• 增材制造不锈钢件：用于承受疲劳载荷的增材制造不锈钢件，可直接采用60 J/mm³参数打印。
• 金属3D打印疲劳件：为金属3D打印疲劳件提供最佳工艺参数和裂纹萌生评估方法。
• 航空结构件：航空结构件需可靠疲劳性能，本研究明确了缺陷类型对疲劳极限的影响。
• 核工程材料：核工程材料需抗疲劳，本研究为316L增材制造件的疲劳评估提供依据。