定向能量沉积增材制造的相关同步辐射 X 射线成像与衍射
应用物理
2020-09-18 v1
摘要
通过对镍基高温合金 IN718 的结合原位与工况同步辐射 X 射线成像与衍射研究，揭示了定向能量沉积增材制造 (DED-AM) 的主导机制行为。使用独特的工艺复制器，实空间相位衬度成像实现了对凝固过程中熔池边界和流动动力学的量化。这些成像知识为在相变和应力发展过程中具有 m 空间分辨率的时间分辨微观结构相的精确衍射测量提供了信息。衍射量化的热梯度使得能够预测枝晶凝固微观结构，并将其与应力取向和大小相耦合。快速冷却速率完全抑制了二次相的形成或固态再结晶。在凝固后的冷却过程中，应力迅速增加至屈服强度。这一发现，结合 IN718 较宽的凝固范围，表明累积塑性耗尽了该合金的延展性，从而引起液化裂纹。本研究揭示了控制 DED-AM 过程中高度非平衡微观结构形成的额外基本机制。
引用
@article{arxiv.2009.07930,
title = {Correlative Synchrotron X-ray Imaging and Diffraction of Directed Energy Deposition Additive Manufacturing},
author = {Yunhui Chen and Samuel J. Clark and David M. Collins and Sebastian Marussi and Simon A. Hunt and Danielle M. Fenech and Thomas Connolley and Robert C. Atwood and Oxana V. Magdysyuk and Gavin J. Baxter and Martyn A. Jones and Chu Lun Alex Leung and Peter D. Lee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.07930},
year = {2020}
}