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Formation mechanism of inherent spatial heterogeneity of microstructure and mechanical properties of NiTi SMA prepared by laser directed energy deposition

引用

International Journal of Extreme Manufacturing 2023年第3期5卷 548-567页

作者： MengJie Luo Ruidi Li Dan Zheng JingTao Kang HuiTing Wu ShengHua Deng PengDa Niu State Key Laboratory of Powder Metallurgy Central South UniversityChangshaHunan 410083People’s Republic of China Faculty of materials Metallurgy and Chemistry Jiangxi University of Science and TechnologyGanzhou 341000People’s Republic of China

Ni51Ti49 at.%bulk was additively manufactured by laser-directed energy deposition(DED)to reveal the microstructure evolution,phase distribution,and mechanical *** is found that the localized remelting,reheating,and heat accumulation during DED leads to the spatial heterogeneous distribution of columnar crystal and equiaxed crystal,a gradient distribution of Ni4Ti3 precipitates along the building direction,and preferential formation of Ni4Ti3 precipitates in the columnar *** austenite transformation finish temperature(Af)varies from-12.65℃(Z=33 mm)to 60.35℃(Z=10 mm),corresponding to tensile yield strength(σ0.2)changed from 120±30 MPa to 570±20 MPa,and functional properties changed from shape memory effect to superelasticity at room *** sample in the Z=20.4 mm height has the best plasticity of 9.6%and the best recoverable strain of 4.2%.This work provided insights and guidelines for the spatial characterization of DEDed NiTi.

关键词： shape memory alloy gradient functional materials laser directed energy deposition spatial heterogeneity additive manufacturing mechanical properties

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