机床与液压

作者：李晟，唐柳琳，闫星辰，邓朝阳，褚清坤，黄正华，郑李娟

单位：广东工业大学机电工程学院;广东工业大学高性能工具全国重点实验室;广东工业大学广东省微创手术器械设计与精密制造重点实验室；广东工业大学机电工程学院;广东工业大学高性能工具全国重点实验室;广东工业大学广东省微创手术器械设计与精密制造重点实验室；广东省科学院新材料研究所，粤港现代表面工程技术联合实验室；广东省科学院新材料研究所，粤港现代表面工程技术联合实验室；广东工业大学材料与能源学院；广东汉邦激光科技有限公司；广东工业大学机电工程学院;广东工业大学高性能工具全国重点实验室;广东工业大学广东省微创手术器械设计与精密制造重点实验室

关键词：激光粉末床熔融;NiTi/Zr金属基复合材料;力学性能;显微组织

基金：广东省自然科学基金面上项目（2023A1515011584）；广东省重点领域研发计划项目（2023B0909020004）；广州市基础与应用基础项目（2023A04J1608）；中山市重大科技专项（2022A1006）；广东工业大学智慧医疗创新技术中心揭榜挂帅项目（26330278206）

采用激光粉末床熔融增材制造的NiTi形状记忆合金普遍存在延展性低、缺陷多、形状记忆性能调控困难等问题。针对此，通过在近等原子比NiTi合金粉末中加入质量分数为1%的ZrH2粉末，形成NiTi/Zr金属基复合材料，以改善NiTi合金的成形性和力学性能，并通过工艺参数有效调控NiTi合金的相变性能。结果表明：Zr掺杂在合适的成形参数条件下有效抑制了球化现象，从而减少了未熔合缺陷。同时分析了Zr掺杂NiTi形状记忆复合材料的显微组织。结果表明：激光工艺参数能够改变Zr在NiTi基体中的状态，形成Zr单质、固溶体、析出相等不同显微组织。示差扫描量热仪和拉伸实验表明：Zr掺杂结合不同的工艺参数能够实现形状记忆性能调控，并在不显著改变弹性模量的前提下同时提高材料的抗拉强度和断裂韧性。

来源：2025年第4期

《机床与液压》期刊编辑部

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