通过原子尺度晶界工程克服增材制造高温合金中的热裂
材料科学
2021-03-26 v2
摘要
对于不可焊 Ni 基高温合金的增材制造（AM）构件中产生热裂的机理，目前仍存在争议。对热裂根本原因缺乏深入理解，阻碍了面向安全关键应用的工程部件设计。在此，我们采用近原子尺度方法，研究通过选择性电子束熔化由不可焊 Ni 基高温合金制造的构件中，粗晶柱状微观组织内晶界成分偏聚的细节。在 AM 典型的连续凝固与重熔过程中，Cr、Mo 和 B 在晶界处逐步富集，并伴随固态扩散，导致晶界偏聚诱导的液化。该观察与热力学计算一致。我们证明，尽管存在强烈的晶界偏聚，通过调整构建参数获得细晶等轴或晶宽小于 100 m 的柱状微观组织，可避免开裂。我们发现，临界溶质铺展至更高的总界面面积，加之较低的热应力，有助于抑制界面液化。
引用
@article{arxiv.1905.09537,
title = {Atomic-scale grain boundary engineering to overcome hot-cracking in additively-manufactured superalloys},
author = {Paraskevas Kontis and Edouard Chauvet and Zirong Peng and Junyang He and Alisson Kwiatkowski da Silva and Dierk Raabe and Catherine Tassin and Jean-Jacques Blandin and Stéphane Abed and Rémy Dendievel and Baptiste Gault and Guilhem Martin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.09537},
year = {2021}
}
备注
Accepted version at Acta Materialia