Numerical and experimental investigation on thermal behavior and microstructure during selective laser melting of high strength steel

材料科学 微观结构 选择性激光熔化 温度梯度 激光功率缩放 压痕硬度 复合材料 激光器 热的 粒度 光学 热力学 物理 量子力学
作者
Yong Chen,Hui Chen,Jingqing Chen,Jun Xiong,Ying Wu,Shiyun Dong
出处
期刊:Journal of Manufacturing Processes [Elsevier BV]
卷期号:57: 533-542 被引量:35
标识
DOI:10.1016/j.jmapro.2020.06.041
摘要

During selective laser melting (SLM) process, the correlation between thermal behavior and complex microstructure must be clarified. The present study investigates the effect of laser power and scan speed on thermal behavior and solidification structures of SLM-produced high strength tool steel. A three-dimensional finite element model was built to simulate the thermal behavior in SLM process. The simulation results show that correlativity exists between the process parameters (laser energy density) and the maximum temperature, cooling rate, temperature gradient and solidification rate. Scan speed has more significant impact on the cooling rate and solidification rate than laser power. The sub-grain patterns of the part presents predominantly cellular, elongated cellular and columnar structure. The formation of these sub-grain microstructures in the molten pool was controlled by the gradient cooling rate (from 5.6×105 to 3.4×106 °C/s) and temperature gradient (from 5.0 to 30 °C/μm). The columnar structure are elongated with the increment of the temperature gradient. The grain size of the microstructure become finer with the increase of laser power or scan speed. And the gradient microstructure has a significant impact on its microhardness properties.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
韩文博发布了新的文献求助10
刚刚
冷酷乘风发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
王三石发布了新的文献求助10
1秒前
孤独的根号3完成签到,获得积分10
2秒前
小马甲应助拼搏烙采纳,获得10
2秒前
WYN完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
CG2021发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
东方元语应助yysmile采纳,获得20
6秒前
Ava应助科研民工打工中采纳,获得10
6秒前
7秒前
Lucas应助WW采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
gsgg发布了新的文献求助10
8秒前
1234发布了新的文献求助10
9秒前
希望天下0贩的0应助eleven采纳,获得10
9秒前
腼腆的小鸽子完成签到 ,获得积分10
9秒前
JamesPei应助天真铅笔采纳,获得10
10秒前
wzzznh完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
酷波er应助无辜访彤采纳,获得10
11秒前
nn发布了新的文献求助10
12秒前
Desirable发布了新的文献求助10
12秒前
nn发布了新的文献求助10
12秒前
夜轩岚发布了新的文献求助10
13秒前
nn发布了新的文献求助10
13秒前
nn发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
虚心的大树完成签到 ,获得积分20
14秒前
在水一方应助mayue采纳,获得30
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Römisch-Germanische Forschungen 1000
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
Electric machines: theory, operating applications, and controls 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7603361
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9179242
关于积分的说明 19658048
捐赠科研通 7178469
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3269175
关于科研通互助平台的介绍 2433285
邀请新用户注册赠送积分活动 2263052