粉末床熔融工艺参数对 FeCrNi 中熵合金微观结构与力学性能的影响：一项原子尺度研究
材料科学
2022-07-29 v1
摘要
在我们的研究中，对等原子比 FeNiCr 中熵合金（MEA）粉末进行了激光粉末床熔融（LPBF）的分子动力学（MD）模拟。随着能够在微尺度打印的较新 LPBF 技术的发展，需要更深入理解工艺参数对所制造的 FeNiCr MEA 产品的微观结构和力学性能的潜在原子尺度效应。根据先前文献，我们系统地改变了 LPBF 工艺的参数，包括层分辨率从 1 到 6，激光功率从 100 {\mu}W 到 220 {\mu}W，床温从 300 K 到 1200 K，以及激光扫描速度从 0.5 {\AA}/ps 到 0.0625 {\AA}/ps。与先前的宏观实验发现一致，原子尺度结果表明，使用更薄层的增材制造比使用更厚层制造赋予更高的极限抗拉强度（UTS）。然而，后者需要更短的加工时间，但如果激光诱导温度不够高，则会引发锁孔缺陷的形成。提高温度被证明有助于缓解此问题。通过在制备过程中将基板温度升至 600 K 或将激光功率升至 160 {\mu}W，观察到多排粉末的 UTS 增强。然而，超过这些临界极限后，由于多种空位的出现，产品的 UTS 下降。我们当前研究的结果将帮助研究者在纳米尺度增材制造产品的生产速度与强度之间找到良好平衡。
引用
@article{arxiv.2202.08568,
title = {Effect of powder bed fusion process parameters on microstructural and mechanical properties of FeCrNi MEA: An atomistic study},
author = {Ishat Raihan Jamil and Ali Muhit Mustaquim and Mahmudul Islam and Md Shajedul Hoque Thakur and Mohammad Nasim Hasan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.08568},
year = {2022}
}