激光选区熔化生物医用Ti-6Al-4V合金的弯曲疲劳行为

分析了SLM Ti-6Al-4V合金的弯曲疲劳行为及相应的微观组织和断口形貌，设置与SLM试样化学成分相同的轧制态Ti-6Al-4V合金进行对比研究.采用X射线衍射(XRD)、结合电子背散射衍射(EBSD)的扫描电子显微镜(SEM)对合金的微观组织进行分析.结果表明，三点弯曲疲劳裂纹起始于准解理断裂表面附近的应力集中，随后向内扩展.SLM成形Ti-6Al-4V合金的弯曲疲劳寿命高于轧制成形Ti-6Al-4V合金，SLM Ti-6Al-4V合金内部孔洞缺陷导致表面附近应力集中，促进疲劳裂纹形核；而SLM Ti-6Al-4V合金中随机取向的α+β晶粒、二次裂纹和孔洞延缓了裂纹扩展，提高了疲劳寿命.对于轧制态Ti-6Al-4V合金，由大量近似取向α晶粒组成的宏观区引起应力集中，形成微裂纹，导致疲劳裂纹形核，而且宏观区对裂纹扩展的阻碍作用较小，不利于材料的疲劳寿命.