在粉末化金属添加剂制造工艺中,以粉末大小驱动的轻微微结构控制
Shubham Chandra1, Chengcheng Wang1, Shu Beng Tor2
1Singapore Centre for 3D Printing, School of Mechanical and Aerospace Engineering, Nanyang Technological University, 50 Nanyang Avenue, Singapore, 639798, Singapore.
Nature communications
|April 11, 2024
概括
粉末大小控制金属添加剂制造中的微结构. 精细粉末产生粗粒,而粗粒粉末产生精细的等粒,从而使材料具有量身定制的特性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 金工业是金工业的一个方面.
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
背景情况:
- 微结构控制是金属增材制造 (MAM) 中先进机械性能的关键.
- 在快速固化过程中,工程师在快速固化的过程中从柱状到平轴的过渡对于MAM技术进步至关重要.
研究的目的:
- 展示一种粉末尺寸驱动的池工程方法,用于控制316L不钢的粒度形态.
- 为了研究粉末大小和MAM中产生的微观结构之间的反直觉关系.
主要方法:
- 使用粉末大小驱动的融化池工程策略.
- 根据粉末颗粒大小分析增材制造的316L不钢的微结构变化.
- 调查粉末流预热和粉末床热物理性质的影响.
主要成果:
- 细粉末产生粗粒 (>100微米) 或接近单晶的微观结构.
- 粗粉末产生的近均质,细粒度 (<10微米) 的微观结构.
- 这种方法证明了适应有针对性的能量沉积和粉床聚变的适应性,而无需额外成本.
结论:
- 可以利用原料颗粒大小分布来实现可控,具有成本效益和可持续的金属添加剂制造.
- 这种方法可以轻松,大规模地控制谷物形态.
- 观察到的微观结构变化是由粒子大小依赖的预热和粉末床特性驱动的.


