激光增材制造磁性材料微观结构演化与磁性能的computational研究
材料科学
2019-04-02 v2
摘要
增材制造（AM）为从粉末前驱体直接快速生产复杂形状零件提供了前所未有的机会。但其在功能材料尤其是磁性材料中的应用仍处于非常初期的阶段。在此我们首次尝试通过computational研究选择性激光熔化（SLM）加工的磁性材料（如Fe-Ni合金）的微观结构演化和磁性能。SLM工艺引起的热历史以及由此产生的Fe-Ni合金中的残余应力分布通过有限元分析（FEA）计算。利用来自FEA的温度信息以及相图计算（CALPHAD）的输出，预测了γ-Fe-Ni和FeNi相分数的演化和分布。基于残余应力与磁弹性能之间的关系，通过微磁学模拟考察了SLM加工的Fe-Ni合金的磁性能（矫顽磁力、剩余磁化和磁畴结构）。计算得到的矫顽力与SLM加工的Fe-Ni合金的实验测量值一致。该computational研究展示了一种通过集成FEA、CALPHAD和微磁学来模拟增材制造磁性材料的可行方法。
引用
@article{arxiv.1802.09821,
title = {Computational study on microstructure evolution and magnetic property of laser additively manufactured magnetic materials},
author = {Min Yi and Bai-Xiang Xu and Oliver Gutfleisch},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.09821},
year = {2019}
}
备注
20 pages, 15 figures