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| 1 | 选区激光熔化成形316L不锈钢多孔结构及力学性能显示文摘基于选区激光熔化技术(SLM),制备了BCC、FCC、FCCZ 3种不同拓扑单元的316L不锈钢多孔结构,验证了该技术成形复杂多孔结构件的可行性。对试样进行了准静态压缩试验,得到了多孔结构在压缩过程中的变形模式和力学响应曲线,对比分析了3种结构试样的力学性能。结果表明,FCCZ型多孔结构的抗压性能和能量吸收特性均优于BCC型和FCC型结构;利用ABAQUS/Explicit软件进行准静态压缩仿真,仿真结果和试验结果基本符合。 | 崔新建 刘玉德 石文天 马英怡 | 2020 | 特种铸造及有色合金2020，40，1： | 7 |
| 2 | 粉末床电子束3D打印医用金属材料的研究进展显示文摘从材料研究的角度,综合评述了粉床电子束3D打印(SEBM)装备与技术的最新进展,对SEBM打印的骨科植入医用金属材料的力学性能以及存在的问题进行了总结。对未来SEBM技术在骨科植入材料领域的发展提出了若干建议。重点讨论了目前制约3D打印技术在骨科植入材料领域规模应用的限制因素和解决方法。 | 杨坤 汤慧萍 李元元 | 2020 | 功能材料2020，51，3： | 6 |
| 3 | 电子束3D打印极小曲面多孔TC4钛合金及其性能研究显示文摘介绍了极小曲面多孔结构设计方法,并采用电子束3D打印技术制备了极小曲面多孔TC4钛合金,对比分析了沉积态组织与热处理后显微组织变化,以及不同表观密度下试样的压缩性能。研究结果表明:采用Rhino建模软件为设计主体,并配合Grasshopper插件的程序算法,可参数化生成极小曲面模型,再用3-matic拓扑优化软件进行曲面多孔化处理,可建立极小曲面多级孔模型;极小曲面多孔TC4钛合金的抗压强度随着表观密度的增加而增大,在表观密度为0.74 g/cm 3时抗压缩强度达到49.33 MPa;沉积态组织主要由β柱状晶组成,经1000℃×2 h/FC退火处理后,组织转变为魏氏组织。 | 贾亮 樊永霞 刘楠 杨广宇 杨坤 | 2020 | 钛工业进展2020，37，4： | 3 |
| 4 | SEBM成形片状极小曲面点阵材料的力学性能显示文摘以球形Ti-6Al-4V合金粉末为原料,采用电子束选区熔化(selective electron beam melting,SEBM)技术制备了片状三周期极小曲面(triply periodic minimal surface,TPMS)点阵材料以及桁架点阵材料,研究了点阵材料的成形质量、显微组织及压缩性能。成形结果表明,SEBM成形片状TPMS和桁架点阵材料尺寸精度在电子束束斑直径范围之内,与计算机辅助设计(computer aided design,CAD)模型具有较好的几何一致性;SEBM成形Ti-6Al-4V点阵材料的微观组织为原始粗大β柱状晶,晶内为细小正交的α’马氏体组织以及细小α+β组织;TPMS点阵材料较桁架点阵材料表现出优越的力学性能,其中,金刚石(D)型点阵材料在TPMS点阵材料中具有最高的压缩强度,其比抗压强度可达146.9 MPa/(g·cm^(-3)),远高于相同相对密度下桁架点阵材料的最高比抗压强度119.6 MPa/(g·cm^(-3))。 | 樊永霞 王建 张学哲 王建忠 汤慧萍 | 2021 | 金属学报2021，57，7： | 3 |
| 5 | 孔隙率对电子束选区熔化多孔钽支架力学性能的影响显示文摘研究了孔隙率对电子束选区熔化(EB-PBF)多孔钽支架压缩、弯曲和拉伸性能的影响。通过改变多孔钽支架设计孔隙率以及调整熔化工艺参数,获得了孔隙率为69%~77.8%的多孔钽支架。研究表明,随着能量密度的增加,多孔钽支架中的孔洞和未熔融粉末减少。随着孔隙率的下降,多孔钽支架的力学性能增加。EB-PBF多孔钽支架压缩屈服强度、弯曲屈服强度以及拉伸屈服强度与相对密度的关系可以用指数模型来描述,弹性模量则与相对密度较好地符合Gibson-Ashby模型。多孔钽支架在压缩、弯曲和拉伸试验中均表现出良好的延性,在压缩过程中没有发现杆筋断裂,但在90°弯曲后,多孔钽杆筋表面出现裂纹,这主要是由于对氧化物引起的缺陷具有较高的敏感性。 | 郭瑜 陈超 汪强兵 刘敏 曹远奎 潘彦明 谭黎明 | 2022 | Transactions of Nonferrous Metals Society of China2022，32，9： | 2 |
| 6 | 点阵结构压气机叶轮3D打印过程设计及打印性能分析显示文摘基于八角桁架点阵结构,提出了一种新的涡轮压气机叶轮轻量化设计方法。在保证点阵轮具有可加工性的同时,为了提高打印成功率,基于有限单元法,对点阵轮不同激光功率、激光走速、激光宽度、铺粉层厚和支撑切割高度下的增材制造过程进行模拟,分析了不同打印参数下点阵轮打印过程的最大残余变形及最大残余应力。结果表明,激光打印参数(如激光功率、激光走速和激光宽度)对叶轮残余变形和残余应力幅值有较大影响,而铺粉层厚对残余变形和残余应力幅值的影响相对较小,通过降低激光功率、提高激光速度和增加激光宽度,可以降低叶轮的残余应力。对于填充率为11.4%的晶格单元,点阵轮相对于原始轮质量可降低23.5%。加工完成后点阵轮的残余变形和残余应力均小于原始轮,本文工况下,点阵轮加工完成后的最大残余应力和变形可分别比设计轮最大降低8.72%和20.19%。这意味着采用点阵轮的设计方式在降低叶轮质量的同时,还将具有更接近于原始设计且更不容易在加工中损坏的优良加工性。 | 张源 李范春 贾德君 薛永广 | 2021 | 推进技术2021，42，10： | 2 |
| 7 | 增材制造用金属材料的研究现状显示文摘增材制造又称3D打印技术,是快速成形技术的一种,已经改变了现代金属制造业。本文简要介绍金属增材制造的几种技术和设备,以及增材制造用不同种类金属材料的最新发展,并指出当前金属材料在增材制造过程中面临的挑战及未来发展趋势。 | 张忠伦 宋旼 侯建业 | 2021 | 中国建材科技2021，30，1： | 2 |
| 8 | β热处理对SEBM Ti-6Al-4V Diamond点阵材料显微组织和力学性能的影响显示文摘采用电子束选区熔化(SEBM)技术制备Ti-6Al-4V Diamond点阵材料,研究β热处理(1100℃/2 h/FC)对其显微组织与力学性能的影响。结果表明,经β热处理后,Ti-6Al-4V Diamond点阵材料的显微组织由原始β柱状晶转变为等轴晶,针状马氏体α′相以及α+β细片层组织转变为相互平行的α+β粗片层组织,且α片层平均厚度由0.8μm增加至7.4μm。此外,Ti-6Al-4V Diamond压缩应变增加,最大可达13.1%,但强度降低;热处理对点阵材料的模量影响较小。点阵材料的结构与材料具有独立性,热处理不会改变Ti-6Al-4V Diamond点阵材料强度、模量与相对密度的指数关系。 | 樊永霞 张学哲 贾亮 | 2022 | 钛工业进展2022，39，3： | 2 |
| 9 | 点阵压气机叶轮的设计与3D打印仿真显示文摘以压气机叶轮为研究对象,基于八角桁架点阵结构,设计了一种新型轻量化点阵压气机叶轮,通过选择性激光熔融(SLM)280型金属3D打印机对设计叶轮的可加工性进行了验证.为了解其3D打印性能,基于有限单元法(FEM)对点阵轮的3D打印过程进行了模拟.在保证利用数值方法研究3D打印过程可行的基础上,对不同功率下点阵轮的打印过程进行了分析,并与相同工况下的实心压气机叶轮进行了对比.结果表明:点阵轮与实心轮的层变形是一个逐层叠加递增的过程,在本文的7种工况下,点阵轮打印完成时的最大残余变形与残余应力均小于实心轮.点阵轮的最大残余变形最大可比实心轮小20.19%,最大残余应力可比实心轮小10.69%.这意味着点阵轮除了比实心轮具有更轻的质量,还将比实心轮具有更优异的打印性能. | 张源 李范春 贾德君 | 2021 | 上海交通大学学报2021，55，6： | 1 |
| 10 | 粉床电子束增材制造生物医用Ti-35Nb-5Ta-7Zr-xSi合金的性能研究显示文摘由不含毒性的合金元素组成的β钛合金具有低模量和优异的生物相容性,被认为是具有广泛应用前景的下一代生物医用材料。但强度和耐磨性的不足,限制了医用β钛合金在骨科临床上的应用。因此,本文在经典的β钛合金Ti-35Nb-5Ta-7Zr基础上,通过0~5 at%的硅元素添加,同时为了迎合临床医学对骨科植入材料定制化的发展趋势,采用粉床电子束增材制造技术进行高强、耐磨医用β钛合金的制备,并研究了硅元素的添加对合金微观组织、力学性能和摩擦磨损性能的影响规律。结果表明,硅的添加显著细化了合金的晶粒,大幅度提高了合金的强度,并且保持了相对较低的弹性模量。5 at%Si合金表现出了最优异的强度、弹性模量和耐磨性,有望作为临床应用的下一代骨科植入材料。 | 杨坤 王建 杨广宇 贾亮 | 2022 | Journal of Central South University2022，29，12： | 1 |
| 11 | 固溶温度对SLM成形车用Ti基合金组织和力学性能的影响显示文摘选择激光选区熔融(SLM)处理方法制得Ti-48Al-2Cr-2Nb高强度合金材料,设置了不同热处理工艺条件,并对比了各条件下的合金组织结构与力学特性差异。研究结果表明:成形态组织存在体心立方β相,形成了粗糙的表面形貌,可观察到许多明显凹坑与凸起结构。未经固溶处理的组织主要包含α相和β相;逐渐提高固溶温度后,形成了更大的晶粒,固溶温度950℃时获得了接近90μm的晶粒尺寸,得到α相与β基体组织,在晶界区域形成了更加破碎的γ相。成形态试样经力学性能形成明显韧性变形特点。热处理后形成了具有明显脆性变形特点,使材料达到更高力学强度。提高时效温度后,强度也随之上升。该研究为推广车轻量化用Ti-48Al-2Cr-2Nb材料提供了较大的理论支持。 | 魏爱玲 李若冰 李兰珍 李峰 | 2023 | 中国工程机械学报2023，21，3： | 0 |
| 12 | 选区激光熔化制备多孔结构的成形偏差及力学性能与压缩失效分析显示文摘因多孔结构轻质高强度、力学性能可调节的特点,被广泛用于骨骼医疗、航空航天等领域.为了探索多孔结构选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)成形误差与压缩失效性能,以钻石型晶格和六孔开口球形两种多孔结构为例,采用理论预测与试验测试研究SLM制造多孔结构的压缩力学行为,使用ANSYS软件对所研究的多孔结构进行准静态压缩模拟,并对SLM成形的多孔结构进行单轴压缩试验,最后结合仿真和试验,观测和分析它们的变形过程和失效机制.对比后发现数值设计的多孔结构尺寸与最终制造的结构存在偏差,导致力学性能理论值与试验值存在一定差异,但应力应变场变化规律一致.试验结果表明,在孔隙率50%~80%时,钻石型晶格结构屈服强度为31.85~182.13 MPa,弹性模量为1.45~2.30 GPa;六孔开口球形结构屈服强度为35.19~130.64 MPa,弹性模量为1.59~2.90 GPa,不同多孔结构随孔隙率的增大,力学性能变化趋势不一致. | 徐榕蔚 张振杰 刘清原 张光辉 龙芋宏 | 2022 | 焊接学报2022，43，10： | 0 |
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