原位Micro-CT观察多孔β-Ti-35Nb合金复合结构的变形行为(英文)

作者：刘玉敬; 张自林; 王金成; 吴翔; 刘小春; 黄伟颖; 张来昌

来源：Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2023, 1-11.

• Beta钛合金
• 三明治结构复合材料
• 原位Micro-CT
• 有限元模拟
• 压缩变形机制

利用增材制造（AM）技术制造了具有不同增强层的β型Ti-35Nb合金三明治夹层结构复合材料，以实现轻量化和高强度之间的平衡。通过原位微计算机断层扫描(Micro-CT)和有限元模拟法(FEM)分析，系统研究了增强层对多孔复合材料机械变形行为的影响。结果表明，三明治结构加入增强层可显著提升多孔金属结构的压缩屈服强度和能量吸收能力；Micro-CT原位压缩观察到未加入增强层的多孔结构应变集中在中间区域，而含有增强层多孔结构的应变则均匀分布；FEM分析揭示了加入的增强层会改变应力分布并降低应力集中，从而促进多孔结构整体均匀变形。在有限降低孔隙率的条件下，增强层的加入使夹层结构复合材料的压缩屈服强度提升了224%，屈服强度由4.6 MPa提升到 10.3 MPa。

• 单位
  金属研究所; 长沙理工大学