增材制造NiTi形状记忆合金的研究进展
2022-06-21赵蒙张有智王焕春刘博王煊军王永信梁晋
金属加工(热加工) 2022年4期
赵蒙,张有智,王焕春,刘博,王煊军,王永信,梁晋
1.火箭军工程大学导弹工程学院 陕西西安 710025
2.西安交通大学金属材料强度国家重点实验室 陕西西安 710049
3.西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室 陕西西安 710049
1 序言
NiTi形状记忆合金具有优异的形状记忆效应和超弹性效应,同时具有弹性模量低、耐磨性高、抗腐蚀能力优异、加工成形性良好、抗疲劳特性和生物相容性好等优良性能,因此广泛应用于航空航天工程、能源工程和医学工程领域[1-26]。增材制造(3D打印)技术是一种数字化驱动的宏观、微观和纳观一体化控制的集成制造方法,通过控制系统将线材、粉材、棒材或液态材料沿着数字化零件截面进行填充成形,最终数字化零件截面层层堆积而形成完整零件,相较于传统等材和减材加工方式,增材制造技术具有加工工序简单、加工周期短、材料利用率高和可实现复杂拓扑结构快速制造的加工优势[27-31]。金属激光增材制造过程是高能激光束、金属粉末、金属熔化熔池和已凝固金属相互作用的耦合过程。已有研究表明,激光增材制造NiTi形状记忆合金具有微观组织晶粒细小、微观组织可控、相变过程可控、力学和功能特性可控等优点,可得到优异的抗疲劳性、拉伸延展性、窄滞后超弹性、宽滞后超弹性和大弹热效应[26,32-35]。根据形状记忆合金的应用领域和工况,通过调整增材制造工艺参数及非平衡凝固条件,可得到面向特定力学和功能特性需求的NiTi形状记忆合金材料和零部件。……
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