机械工程学报 ›› 2026, Vol. 62 ›› Issue (3): 203-217.doi: 10.3901/JME.260080
• 特邀专栏:增材制造技术 • 上一篇
曾祥栩1, 李昭青2, 张争艳1, 李宜朋1, 林坤1, 杨潇1,3
ZENG Xiangxu1, LI Zhaoqing2, ZHANG Zhengyan1, LI Yipeng1, LIN Kun1, YANG Xiao1,3
摘要: 采用激光选区熔化(Selective laser melting, SLM)增材制造技术制备了Ni-Ti形状记忆合金(Shape memory alloys, SMAs),系统研究了不同激光功率、扫描速度、激光能量密度下SLM成形Ni-Ti SMAs的成形质量、微观组织、马氏体相变行为、力学性能和超弹性。结果表明:为获得相对密度不低于99%的SLM成形Ni-Ti SMAs,应选择低激光功率与低扫描速度组合,高激光功率与高扫描速度组合,且激光能量密度应大于45 J/mm3。当扫描方式采用x/y交替扫描策略时,所有SLM成形Ni-Ti SMAs样品均形成长度方向与沉积方向平行的柱状晶组织,且随着激光能量密度的增加(对应激光功率的增加或扫描速度的降低),柱状晶的长度和宽度均增加。同时,随着激光能量密度的增加,SLM成形Ni-Ti SMAs的马氏体相变特征温度提高,因此应力诱发马氏体相变临界应力降低。采用57.1 J/mm3低能量密度制备的SLM成形Ni-Ti SMAs在室温压缩变形时的名义屈服强度约1 208 MPa,预变形8%时的超弹性可回复应变约6.9%。随着激光能量密度的增加,SLM成形Ni-Ti SMAs的室温名义屈服强度先增加后降低,超弹性可回复应变不断降低。
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