在增材制造条件下测量和预测固化纹理
Mingwang Zhong1, Adriana Eres-Castellanos2,3, Kaihua Ji1
1Department of Physics and Center for Interdisciplinary Research on Complex Systems, Northeastern University, Boston, MA, USA.
Nature communications
|November 28, 2025
概括
一种新的统计方法通过分析粒度方向,准确量化了增材制造 (AM) 中的晶体纹理. 这种方法增强了纹理预测和在AM过程中对材料特性的理解.
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.
- 计算建模 计算建模
背景情况:
- 晶体纹理显著影响通过增材制造 (AM) 制造的多晶金属合金的异型性质.
- 由于AM过程中固有的随机粒度方向波动,现有的方法难以准确量化纹理.
研究的目的:
- 引入一种新的统计方法,用于在AM中准确量化晶体结构.
- 增强对异构性质的预测,并了解AM中的纹理形成机制.
主要方法:
- 开发了一种统计方法,将Z-scoring扩展到结构量化的动态模式.
- 将该方法应用于激光和AlSi薄膜的再固化.
- 综合相场建模与统计方法推断固体-液体接口属性.
主要成果:
- 该统计方法准确地量化了纹理度,尽管在AM中随机的粒度方向.
- 阶段场建模显示,接口自由能量异质性主要控制AlSi薄膜中的110主导的纹理.
- 该方法与建模相结合,成功地推断出对原子模拟进行验证的异构接口属性.
结论:
- 开发的统计方法显著改进了量化和预测AM晶体纹理的工具.
- 该研究提供了对快速AM固化过程中结构形成和粒度竞争的物理机制的基本见解.
- 这项工作将定量纹理分析与AM材料的预测建模相结合.


