SLM NiTi记忆合金bcc点阵结构的吸能特性研究

作     者：向政 陈捷 杨琴 沈显峰 霍明政 袁上钦 戴东华 黄姝珂 Xiang Zheng;Chen Jie;Yang Qin;Shen Xianfeng;Huo Mingzheng;Yuan Shangqin;Dai Donghua;Huang Shuke

作者机构：中国工程物理研究院机械制造工艺研究所四川绵阳621900 西北工业大学陕西西安710072 南京航空航天大学江苏南京210016 

出 版 物：《稀有金属材料与工程》 (Rare Metal Materials and Engineering)

年 卷 期：2022年第51卷第11期

页      面：4279-4288页

核心收录：

学科分类：0806[工学-冶金工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金委员会-中国工程物理研究院NSAF联合基金(U1930207) 青年科学基金(52001289) 

主　　题：NiTi形状记忆合金 点阵结构 选区激光熔化 比能量吸收 

摘      要：通过选区激光熔化(SLM)技术制备了不同体积分数的NiTi记忆合金bcc点阵结构(基于CAD及基于三周期极小曲面TPMS),分析了失效前的压缩响应,研究了体积分数、单元构型和微观组织对能量吸收的影响。结果表明:NiTi bcc点阵(体积分数5%~25%)在压缩至损伤前具有优秀的比能量吸收(0.45~1.89 J/g),卸载后加热可恢复至92%以上;体积分数及单元构型对NiTi bcc点阵的压缩响应有重要影响;体积分数小于15%时,CAD样品具有更长可压缩应变,比能量吸收更好;体积分数大于15%时,TPMS样品具有更高压缩应力,比能量吸收更好;SLM过程中的阶梯效应导致了点阵支杆的下表面与内部具有不同的材料组织,下表面处熔池条纹更深更宽且晶粒更加粗大;材料异质性导致了相对较差的机械性能,不利于能量吸收;由于受载下应力集中位置及异质比例的不同,该材料异质性对低体积分数的TPMS样品的不利影响更大。