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]
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.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
gzsy完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
pky完成签到,获得积分10
刚刚
共享精神应助彪壮的冰双采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
小鱼发布了新的文献求助10
2秒前
Fairy完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
monkey发布了新的文献求助10
3秒前
爆米花应助abiu采纳,获得10
4秒前
liting发布了新的文献求助10
4秒前
飞翔的小鸟应助吴昊东采纳,获得10
5秒前
5秒前
阿包发布了新的文献求助10
6秒前
斯文败类应助qing2010采纳,获得10
6秒前
无私萧发布了新的文献求助10
6秒前
Aimee完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
张云扬发布了新的文献求助10
7秒前
NMSL发布了新的文献求助10
7秒前
务实黄豆完成签到,获得积分10
7秒前
酷炫的傲易完成签到,获得积分10
7秒前
whatever应助橘灯采纳,获得30
8秒前
ASHhan111完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
王振123654完成签到,获得积分10
11秒前
慕青应助黎li采纳,获得10
11秒前
Anna完成签到,获得积分10
11秒前
李总要发财小苏发文章完成签到,获得积分10
11秒前
wjwless完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
JMao完成签到,获得积分10
12秒前
zkwww完成签到 ,获得积分10
14秒前
懦弱的咖啡豆完成签到,获得积分10
14秒前
DHL完成签到,获得积分10
14秒前
打打应助monkey采纳,获得30
15秒前
16秒前
姜玲完成签到,获得积分10
16秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3134421
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2785363
关于积分的说明 7771655
捐赠科研通 2440968
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1297647
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625023
版权声明 600812