高速3D打印与机器学习相结合,加速用于增材制造的合金开发

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 金工程 金工程 金工程
• 增材制造 增材制造 增材制造

背景情况:

• 开发用于3D打印的新型金属合金是具有挑战性的,因为时间和资源的限制.
• 快速选多种组成和加工参数对于合金开发至关重要.

研究的目的:

• 通过采用高吞吐量技术,加速发现用于3D打印的新合金.
• 探索金属稳定的钢合金中的工艺结构特性 (PSP) 关系.

主要方法:

• 使用高通量3D打印,创建了20种不同的钢-合金组合 (0-10重量%Al).
• 使用现场合金和灵活调整输入量的体积能量.
• 进行了大面积晶体分析,化学分析和纳米印记以进行表征.

主要成果:

• 确定了含量和加工条件对材料行为的显著影响.
• 建立了基于物理机制的明确的过程结构属性 (PSP) 关系.
• 在有限的数据上使用可解释的机器学习验证了微观结构与属性关系.

结论:

• 高通量方法可以有效选和开发新的3D打印合金.
• 了解PSP关系是优化增材制造合金设计的关键.
• 机器学习可以支持材料科学研究中的实验发现.