49、金属材料性能研究：建筑取向与温度的影响

金属材料性能研究：建筑取向与温度的影响

1. 建筑取向对表面粗糙度的影响

表面粗糙度是衡量表面纹理不规则性的指标，通过表面纹理的偏差来测量。如果表面变化较大，则称为粗糙表面；如果表面纹理变化较小，则称为光滑表面。在增材制造（AM）过程中，表面粗糙度的变化是由于先前沉积层的重熔，这是由于热流特定区域的变化所致。

对0°、45°和90°取向，在沿建筑方向距离基板10、20、40和80处测量平均表面粗糙度（Ra）值（单位：µm），发现有显著变化。在大多数情况下，表面粗糙度是不理想的特性，因为微裂纹很容易在粗糙表面上形成，这会使部件在加载应用中变弱。

不同建筑取向沿建筑方向的表面粗糙度存在变化，这是由于沉积层之间的高传热率在制造过程中产生了孔隙和裂纹。每个建筑取向沿建筑方向的表面粗糙度都不同，0°取向的表面粗糙度较高，90°建筑取向的表面粗糙度较低。具体平均表面粗糙度Ra（µm）总结如下表：
| 建筑取向 | Ra (µm) |
| — | — |
| 0° | 0.6456 ± 0.030 |
| 45° | 0.5860 ± 0.050 |
| 90° | 0.4286 ± 0.018 |

从这些结果可以看出，建筑取向对表面粗糙度有显著影响。制造商可以根据这些结果选择合适的建筑取向，以获得更好的表面光洁度。

下面是建筑取向与表面粗糙度关系的mermaid流程图：

graph LR
    A[建筑取向] --> B{表面粗糙度变化}
    B --> C[0°取向 - 高粗糙度]
    B --&