用于高通量微观结构与压痕表征的激光粉末床熔融组合样品的演示
应用物理
2021-08-04 v2 材料科学
摘要
使用具有快速测量的组合样品的高通量实验，可在更短时间、更低成本与更少工作量下提供工艺-结构-性能信息。在增材制造中，随着喂料材料、增材机器与后处理的进步，频繁需要新的工艺-结构-性能信息，开发这些工具与方法至关重要。在此，我们展示了在商用激光粉末床熔融系统上制备组合样品的设计与使用，以研究镍基高温合金 625 的 60 种不同工艺条件：三种不同条件下的五种激光功率与四种激光扫描速度。使用光学与电子显微镜、X 射线衍射和压痕对组合样品进行表征，以估算孔隙率、晶粒尺寸、晶体学织构、次生相析出与硬度。将压痕与孔隙率结果 against 一个常规样品进行比较。组合样品中较小尺寸区域（3 mm x 4 mm）的硬度低于具有相似孔隙率（< 0.03 %）的较大常规样品（20 mm x 20 mm）。尽管存在这一差异，仍利用组合样品识别出晶粒尺寸、晶体学织构和孔隙率随激光功率与扫描速度变化的 meaningful 趋势，以及硬度随应力消除条件变化的趋势。
引用
@article{arxiv.2103.02039,
title = {Demonstration of a laser powder bed fusion combinatorial sample for high-throughput microstructure and indentation characterization},
author = {Jordan S. Weaver and Adam L. Pintar and Carlos Beauchamp and Howie Joress and Kil-Won Moon and Thien Q. Phan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.02039},
year = {2021}
}
备注
44 pages, 13 figures, 4 tables (not including the supplemental material) submitted to Materials & Design