增材制造（又稱(chēng)3D打?。┳鳛橐环N新型制造方式，具有制造快捷、節省材料和用戶(hù)可定制等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到航空、航天、汽車(chē)、醫療器械等領(lǐng)域的重視。由于工業(yè)應用領(lǐng)域的需求，增材制造材料的疲勞性能（尤其是超高周疲勞性能）和相應的疲勞機理成為增材制造研究領(lǐng)域亟待解決的科學(xué)問(wèn)題之一。

中國科學(xué)院力學(xué)研究所金屬材料微結構與力學(xué)性能課題組近期在增材制造鈦合金（Ti-6Al-4V）疲勞特性上開(kāi)展了系列研究工作。課題組對增材制造鈦合金進(jìn)行了疲勞性能測試，獲得了材料高周及超高周疲勞性能。通過(guò)對疲勞斷口觀(guān)察，報道了增材制造鈦合金高周及超高周疲勞裂紋均萌生于材料內部孔洞及未融合缺陷，并形成“魚(yú)眼狀”斷口形貌的新現象。這和傳統鍛造金屬材料的疲勞特征與裂紋萌生機理大不相同。根據裂紋源尺寸的分布特征，構建了疲勞性能與裂紋尺寸之間的統計關(guān)聯(lián)?；诓牧掀趬勖鼣祿推诹鸭y缺陷尺寸，進(jìn)行了概率統計P-S-N分析，得到該材料的高周、超高周疲勞失效概率與疲勞壽命、外加載荷的關(guān)系。此外，為進(jìn)一步探索疲勞裂紋擴展特性，課題組利用原位疲勞加載裝置，獲得了不同溫度下、不同制備取向的Ti-6Al-4V裂擴展速率，揭示了不同取向增材制造鈦合金疲勞裂紋擴展的機制。

該研究不僅為增材制造鈦合金的工程應用提供了有效的疲勞性能數據。同時(shí)，對于探索增材制造鈦合金的裂紋萌生及擴展機制奠定了理論基礎。

相關(guān)工作近期發(fā)表在疲勞研究領(lǐng)域期刊International Journal of Fatigue，并得到國際同行的高度評價(jià)。

該研究得到國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項目、中科院率先行動(dòng)計劃項目支持。