Predictive microstructure distribution and printability maps in laser powder bed fusion for a Ni–Cu alloy

微观结构 材料科学 合金 热的 同种类的 温度梯度 融合 复合材料 冶金 热力学 物理 语言学 哲学 量子力学
作者
Xueqin Huang,Raiyan Seede,Kübra Karayagiz,Austin Whitt,Bing Zhang,Jiahui Ye,И. Караман,Alaa Elwany,Raymundo Arróyave
出处
期刊:Computational Materials Science [Elsevier BV]
卷期号:231: 112605-112605 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.commatsci.2023.112605
摘要

The solidification microstructure of a melt pool under additive manufacturing conditions is highly heterogeneous due to the heterogeneity in the thermal spatio-temporal fields. This work combines a finite element (FE)-based thermal model with a phase field model (PFM) to predict microstructure distribution among the process parameter span in LPBF, which is strongly controlled by local thermal histories. The segregation distribution across the parameter space can be classified into four different microstructure distribution types: (i) fully planar, (ii) bottom dendritic, (iii) top dendritic, and (iv) fully dendritic. Also, the relationship between the thermal histories (the temperature gradient (G) and the growth rate (R)) variation induced by P and V→ and the microstructure distribution is clearly analyzed in the paper. For a Ni-20 at.%Cu alloy, the predicted microstructural distribution is verified experimentally. The parameter space is further divided into homogeneous and heterogeneous regions using the predicted area fraction of cellular–dendritic segregation across the melt pools. The process map is then used to build AM parts with homogeneous microstructures, where only planar microstructure is found experimentally. This methodology will aid in the exploitation of the alloy and processing space to identify alloy-process combinations that yield microstructurally-homogeneous, defect-free parts, provided an unconditionally printable regime can be identified.

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
脑洞疼的应助被悦耳语堂采纳,获得10
刚刚
英俊的铭的应助被wxh采纳,获得10
刚刚
闪闪的乐松完成签到,获得积分10
1秒前
Lucas的应助被木木木采纳,获得10
1秒前
1秒前
盛博贤完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
林小鱼完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
qczm发布了新的文献求助10
3秒前
dewdropH发布了新的文献求助10
3秒前
FashionBoy的应助被不辣的皮特采纳,获得10
3秒前
鲤鱼宛儿完成签到 ,获得积分10
4秒前
高高高完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
赘婿的应助被wakada采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
CloudStrife完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
ren发布了新的文献求助10
7秒前
慕名而来完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
科研通AI6.2的应助被zhang采纳,获得10
8秒前
8秒前
wail完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
11秒前
坚定铸海发布了新的文献求助10
11秒前
Seawind发布了新的文献求助10
11秒前
KanmenRider发布了新的文献求助30
11秒前
零度蓝莓完成签到,获得积分10
11秒前
丘比特的应助被快乐曼荷采纳,获得10
11秒前
波波子发布了新的文献求助10
12秒前
碱基对发布了新的文献求助10
12秒前
李李发布了新的文献求助10
12秒前
许钰莹完成签到,获得积分10
13秒前
我爱读文献完成签到,获得积分20
13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
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
Experimentelle und numerische Modellierung des dynamischen Trag- und Verformungsverhaltens von hochflexiblen Schutzsystemen gegen Steinschlag 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 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8150819
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9547819
关于积分的说明 21682594
捐赠科研通 7738160
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3424471
关于科研通互助平台的介绍 2549406
邀请新用户注册赠送积分活动 2467821