蓋世汽車訊 據(jù)估計，80%以上的工程問題是由材料疲勞引起的。在所有機械系統(tǒng)（例如飛機、汽車和能源生產(chǎn)系統(tǒng)）中，材料疲勞是輕量化結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵參數(shù)。據(jù)外媒報道，香港城市大學(xué)（CityU）與上海交通大學(xué)的聯(lián)合研究團隊利用先進的3D打印技術(shù)制造出具有前所未有的抗疲勞性能的鋁合金。這種新抗疲勞策略還可應(yīng)用于其他3D打印合金，有助于各行業(yè)開發(fā)具有更高負(fù)載效率的輕量化組件。

（圖片來源：香港城市大學(xué)）

香港城市大學(xué)工程學(xué)院院長呂堅教授表示：“就所有動態(tài)機械系統(tǒng)（例如飛機、汽車和核電站系統(tǒng)）的壽命和可靠性而言，疲勞失效已成為最重要的問題之一。”

傳統(tǒng)金屬的疲勞強度通常低于其拉伸強度的一半。呂教授表示：“疲勞強度低主要由材料中的多尺度缺陷而引起，這些缺陷在循環(huán)載荷作用下不斷生長和演變，形成宏觀裂紋并最終擴展成更大的裂紋，從而破壞整個材料結(jié)構(gòu)。這種現(xiàn)象也發(fā)生在增材制造（也稱為3D打?。┖辖鹬?，從而限制3D打印材料的進一步應(yīng)用。”

為了解決3D打印合金及所有金屬材料中常見的抗疲勞性低的問題，該聯(lián)合研究團隊通過目前廣泛使用的金屬增材制造技術(shù)——激光粉末床熔融（LPBF），成功使用TiB 2納米顆粒改性AlSi10Mg粉末制造出新型鋁合金。這種3D打印納米TiB 2改性AlSi10Mg（NTD-Al合金）的抗疲勞性能是其他3D打印鋁合金的兩倍以上，并超過高強度鍛造鋁合金。

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