使用激光粉床融合添加剂制造制造制造的AlSi10Mg材料的工艺结构特性关系数据集

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
• 机械工程 机械工程

背景情况:

• 激光粉床融合 (LPBF) 是金属合金的关键增材制造技术.
• 由于其可造性和机械性能,AlSi10Mg是LPBF中广泛使用的合金.
• 了解LPBF加工参数和材料特性之间的关系对于优化组件性能至关重要.

研究的目的:

• 综合调查不同激光功率,扫描速度和口间距对AlSi10Mg的微观结构和机械性能的影响.
• 在一系列加工条件下量化多孔性,粒度结构和表面形态.
• 建立处理参数,微观结构特征和由此产生的机械行为之间的相关性.

主要方法:

• 制造AlSi10Mg样本使用激光粉床融合与系统变化的处理参数.
• 通过阿基米德密度测量和X射线计算机断层扫描 (XCT) 进行孔隙性评估.
• 使用XCT进行孔状形态的微结构性表征,用于粒状结构的电子反射散射 (EBSD) 和用于细胞大小的扫描电子显微镜 (SEM).
• 通过单轴张力测试 (收益强度,最终拉伸强度,延长,弹性模量) 和维克斯微硬度测试来评估机械性能.

主要成果:

• 证明了LPBF处理参数 (激光功率,扫描速度,口间距) 与由此产生的微观结构 (包括孔径水平和谷物/子谷物形态) 之间的直接相关性.
• 使用XCT量化毛孔特征 (大小,形态) 和表面粗度,识别钥匙孔和缺乏融合毛孔的模式.
• EBSD和SEM分析显示了不同的谷物和细胞结构,受加工条件的影响.
• 机械测试显示,产力强度,拉伸强度,延长,弹性模量和微硬度的显著变化与微结构特征和孔隙性直接相关.

结论:

• LPBF处理参数对AlSi10Mg的微观结构和机械性能进行了严格的控制.
• 孔隙性,颗粒大小和细胞结构是LPBF AlSi10Mg机械性能的关键微观结构决定因素.
• 这一数据集为定制LPBF流程提供了宝贵的见解,以实现AlSi10Mg组件所需的微观结构和机械性能.