选区激光熔化成型316L不锈钢多孔结构的力学性能

曾寿金; 吴启锐; 叶建华

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选区激光熔化成型316L不锈钢多孔结构的力学性能

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为了减轻或消除人工植入体的"应力屏蔽"效应,提高生物相容性,需要对选区激光熔化（SLM）技术成型多孔结构进行力学性能研究。通过制备316L不锈钢体心立方（BCC）、正十二面体（RD）两种多孔结构,分别进行成型件纵向压缩试验,建立了Gibson-Ashby模型,预测了多孔结构弹性模量值。采用分形插值法,分析了孔隙率、平均孔径、比表面积对多孔结构弹性模量和抗压强度的影响程度。分析试验表明,316L不锈钢多孔结构样件在孔隙率为55.13%～94.74%,平均孔径为1.90～4.22 mm,比表面积0.54～4.33时,其弹性模量为0.375～1.716 GPa,抗压强度为43.19～160.31 MPa。对比人骨弹性模量0.9～1.7 GPa,满足植入体要求。孔隙率、平均孔径、比表面积对正十二面体多孔结构的弹性模量和抗压强度的幅值变化影响较小,对体心立方多孔结构影响较大。正十二面体多孔结构抗压强度为111.75～160.31 MPa,体心立方多孔结构的抗压强度为43.19～158.03 MPa,正十二面体多孔结构的力学性能比体心立方结构性能更好,为选区激光熔化技术制备316L不锈钢多孔结构的人工植入体研究提供依据。

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来源
《红外与激光技术》 |2020年第8期|67-75|共9页
作者
曾寿金; 吴启锐; 叶建华;
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作者单位

福建工程学院机械与汽车工程学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类光能加工设备及其加工;不锈钢、耐酸钢;
关键词
选区激光熔化; 孔隙率; 平均孔径; 比表面积; 分形插值法; Gibson-Ashby模型;

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