Erreichung einer hohen Müdigkeitresistenz in Titanlegierungen durch nahezu porositätsfreie 3D-Druck

Die Vorteile des 3D -Drucks - dh additive Fertigung (AM) von Strukturmaterialien - wurden durch ihre enttäuschenden Ermüdungseigenschaften ernsthaft beeinträchtigt. Oft scheint die schlechte Ermüdungsleistung auf das Vorhandensein von Mikrovoiden zurückzuführen zu sein, die durch aktuelle Druckverfahren induziert werden. Wir stellen daher die Frage, ob die Eliminierung solcher Mikrovoide eine praktikable Lösung darstellen kann, um die Ermüdungsresistenz von porenfreien AM-Legierungen (Net Am) erheblich zu verbessern. Hier rekonstruieren wir erfolgreich eine nahezu leere AM-Mikrostruktur in einer Ti -6 al -4 v Titaniumlegierung Wachstum. Wir bestimmen die Ermüdungsresistenz solcher AM -Mikrostrukturen und zeigen, dass sie zu hohen Müdigkeitsgrenzen von ungefähr 1 GPa führen, was die Ermüdungsresistenz aller AMs und die Wirkungsstätte von Titanlegierungen sowie andere metallische Materialien überschreitet. Wir bestätigen die hohe Ermüdungsbeständigkeit der Net-AM-Mikrostruktur und den potenziellen Vorteil der AM-Verarbeitung bei der Herstellung von Strukturkomponenten mit maximaler Ermüdungsstärke, was für die weitere Anwendung der AM-Technologie im technischen Bereich von Vorteil ist.