擴展相場 KKS 模型以預測 LPBF AlSi10Mg 合金在非等溫工藝中的結構演化
材料科学
2024-07-17 v1
摘要
Laser Powder Bed Fusion (LPBF) 處理的 AlSi10Mg 的異質非平衡結構，常被進一步熱處理以改善其屈服性。根據文獻，通常需要 extensive experimental 檢驗以優化這些熱處理。在本文中，我們發展了基於擴展 Kim-Kim-Suzuki (KKS) 模型的相場方法，以指導和加快後處理優化。結合 CALPHAD 數據，該擴展 KKS 模型預測非等溫條件下的結構變化。為確保更符合物理的做法，該模型考慮了因熱沉內嵌多餘空位而增強的擴散，以及由於基體/析出相晶格不匹配造成的彈性能。由於所發展的模型包含熱力學性質演化的計算，其結果通過與測量於非等溫加載下 as-built LPBF AlSi10Mg 的 DSC 曲線比較進行驗證。計算的結構演化再現了結構觀測，成功解釋了 DSC 熱流曲線的峰值。它因此透過考慮矽析出相的生長與聚合以及基體脫飽和，阐明了內部 eutectic 矽相中詳細的結構演化。
引用
@article{arxiv.2407.11580,
title = {Extension of a phase-field KKS model to predict the microstructure evolution in LPBF AlSi10Mg alloy submitted to non isothermal processes},
author = {Seifallah Fetni and Jocelyn Delahaye and Héctor Sepúlveda and Laurent Duchêne and Anne Marie Habraken and Anne Mertens},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.11580},
year = {2024}
}