航空增材制造技术中的跨尺度力学研究进展

作     者：於之杰 徐碧涵 王向盈 孙启星 王艳飞 YU Zhijie;XU Bihan;WANG Xiangying;SUN Qixing;WANG Yanfei

作者机构：中国航空研究院技术研究六部北京100029 西安交通大学航天航空学院西安710049 

出 版 物：《航空材料学报》 (Journal of Aeronautical Materials)

年 卷 期：2023年第43卷第5期

页      面：1-9页

核心收录：

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

主　　题：跨尺度力学 金属增材制造 应变梯度 非均匀结构 

摘      要：金属增材制造技术及产品在航空领域中有广阔应用前景,其中既需要结构尺度上的优化设计也需要材料尺度上的精细控制和高效利用。材料微结构作为金属增材制造的典型特征之一,会对材料带来不可避免的性能影响。研究表明,一方面增材制造材料的均匀性、韧性、疲劳断裂特性常常不如传统材料,而另一方面其强度、硬度、耐磨损性能等又往往较传统材料更高,这是微纳米尺度中的尺度效应对具有微结构的金属材料带来的显著影响。在不同的微观非均匀性的情况下,材料能够在强度与韧性间得到一个更优的平衡,而这些方法和成果同时非常适用于增材制造金属材料。因此,增材制造的工艺特性以及人为设计所引入的非均匀结构有望显著提升金属材料的综合性能,对于航空领域的金属增材制造的应用具有重要的指导价值,但其中的许多问题尚不明晰,与材料的其他性能间的协同和拮抗关系还值得进一步研究。