Mechanical Properties and Energy Absorption of Soft–Hard Dual Phase Lattice Structures Manufactured via Selective Laser Melting

Yi Ren; Yu Nie; Wei Ran; Zhuofan Liu; Lixia Wang; Chao Lou; Wei Chen

doi:10.1007/s12540-023-01502-x

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자료유형: 학술저널

저자정보: Yi Ren (Chongqing Jiaotong University) Yu Nie (Chongqing Jiaotong University) Wei Ran (Chongqing Jiaotong University) Zhuofan Liu (Chongqing Jiaotong University) Lixia Wang (Chongqing University of Arts and Sciences) Chao Lou (Chongqing Jiaotong University) Wei Chen (Chongqing Jiaotong University)

저널정보: 대한금속·재료학회 Metals and Materials International Metals and Materials International Vol.30 No.2

발행연도: 2024.2

수록면: 303 - 314 (12page)

DOI: 10.1007/s12540-023-01502-x

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Lattice structures with excellent mechanical performance can be achieved through delicate design. In this work, inspired bythe soft–hard multiphase crystals, three types of dual phase lattice structures (DPLS) composed of body-centered cubic withZ-struts (BCCZ) matrix phase and face and body-centered cubic with Z-struts (FBCCZ) reinforcement phase were designedand fabricated by selective laser melting (SLM) using 316L stainless steel powder. Quasi-static compression experimentand numerical simulation were carried out to investigate their mechanical properties, energy absorption and deformationbehavior. The results showed that the mechanical properties of all DPLS samples were higher than that of single phaseBCCZ lattice structure. The four-body diagonal DPLS sample exhibited the highest specific strength and specific stiffness,which was 9.0% and 14.2% higher than single phase BCCZ lattice structure; while, the two-face diagonal DPLS sample hadthe highest specific energy absorption value of 17.45 J/g. Besides, the experimental and simulated results revealed that thearrangements and volume fraction of reinforcement phase had a significant impact on the performance, deformation behaviorand internal stress distribution of the DPLS samples during compressive deformation.

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