NiTiHf合金的LPBF可加工性:系统建模和单轨研究
Hediyeh Dabbaghi1, Mohammad Pourshams1, Mohammadreza Nematollahi1
1Department of Mechanical, Manufacturing, and Industrial Engineering, University of Toledo, Toledo, OH 43606, USA.
Materials (Basel, Switzerland)
|August 29, 2024
概括
这项研究探讨了NiTiHf高温形状记忆合金 (HTSMA) 的激光粉床融合 (LPBF),确定了无固化裂纹的可加工窗口. 这些发现提高了对极端环境应用的理解.
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
- 金工业是金工业的一个方面.
背景情况:
- 高温形状记忆合金 (HTSMA) 具有极端环境的潜力.
- 关于使用激光粉床融合 (LPBF) 处理它们的可加工性,研究有限.
- 固化裂变是这些合金的LPBF的主要挑战.
研究的目的:
- 为了研究不同含量的NiTiHf合金的打印性 (1,2,15,20度). %) 使用LPBF.
- 在LPBF过程中识别和减轻固化裂纹.
- 为NiTiHf HTSMAs建立一个可处理性窗口.
主要方法:
- 使用Thermo-Calc/2022a进行计算建模,以计算固化裂变易感性 (Kou的指数,Scheil-Gulliver模型).
- 使用无粉末激光再炼方法对NiTiHf块进行实验验证.
- 对合金组成对印刷能力的影响的分析.
主要成果:
- 确定不同NiTiHf成分的固化裂变易感性.
- 开发了一种无粉末激光再炼技术,用于过程验证.
- 在各种LPBF条件下 (激光功率,扫描速度) 建立了一个无裂纹可能性的可处理性窗口.
结论:
- 这项研究提供了关于NiTiHf HTSMAs通过LPBF的可处理性的关键见解.
- 确定了影响固化裂变的关键因素.
- 建立的可加工窗口有助于在先进的工程应用中使用这些合金.
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