激光金属沉积的Rene 80-微观结构和固化行为建模
Krishnanand Srinivasan1,2, Andrey Gumenyuk1, Michael Rethmeier1,3,4
1Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Unter den Eichen 87, 12205 Berlin, Germany.
Micromachines
|October 26, 2024
概括
一个新的分析模型解释了在增材制造过程中基于的超合金固化,改进了激光金属沉积 (LMD) 的Scheil-Gulliver理论. 这有助于推进轮机设计和工业应用.
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.
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 基于的超级合金对于先进的轮机设计至关重要.
- 增材制造 (AM) 为这些合金提供了创新的生产方法.
- 了解AM期间的材料行为,特别是激光金属沉积 (LMD),对于工业采用至关重要.
研究的目的:
- 开发一种分析模型,用于预测LMD期间基超级合金的固化行为.
- 为了解决现有模型的局限性,例如Scheil-Gulliver理论在固体-液体界面的平衡假设.
- 根据既有理论和实验数据验证新模型.
主要方法:
- 基于反应-扩散形式主义的分析模型的开发.
- 在Scheil和平衡模型下计算固化分数的CALPHAD (阶段图计算) 模拟.
- 差分扫描热量计 (DSC) 用于实验性测量相变过程中的热流.
- 用于模型验证,将DSC热流数据转换为固化分数.
主要成果:
- 与Scheil-Gulliver模型相比,开发的分析模型提供了更准确的固化行为的解释.
- 卡尔法德模拟和DSC实验提供了定量数据进行比较.
- 该模型的预测与实验观察结果一致,证明了它的有效性.
结论:
- 新的基于反应扩散的分析模型增强了在LMD过程中对基超合金固化的理解.
- 这种更好的理解对于优化增强制造工艺和实现创新的轮机设计至关重要.
- 该模型为超级合金的先进制造技术提供了更可靠的工业应用的途径.
