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Argonne实验室揭示PBF-LB Ti-6Al-4V中孔隙引发裂纹扩展机制
美国Argonne实验室的联合研究团队，采用激光粉末床熔融制备含内部孔隙的Ti-6Al-4V试样，并在原位同步辐射断层扫描下进行力学测试至断裂。结果表明，从孔隙尖锐特征处萌生的裂纹随变形加速扩展，主导了断裂行为。利用裂纹扩展速率、曲折度、扩展方向和多重性等参数标定了Rice-Drugan-Sham裂纹扩展模型，其中扩展角度对断裂应变影响最显著。通过分离裂纹扩展模型中的各项贡献，量化了三种热处理条件下裂纹扩展行为的差异。有限元分析验证，准确计算抗拉强度对应变和断裂应变必须考虑裂纹扩展的影响，为含孔隙构件的力学性能预测提供了更准确的量化方法。
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