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增材制造中的未熔合:缺陷还是资产?

材料科学 2021-04-15 v1 应用物理

摘要

增材制造(AM)中热源与原料之间的快速冷却速率和随机相互作用导致强烈的各向异性以及工艺诱导缺陷,降低了打印件的拉伸延性和疲劳抗力。我们表明,通过有意引入高密度未熔合(LoF)缺陷(这是一种迄今被回避的工艺区间),随后进行压力辅助热处理,我们可以打印出织构减弱且性能优异的 Ti-6Al-4V,超越锻造、铸造、锻压、退火以及固溶处理和时效的对应材料。这种改善是通过在 LoF 缺陷愈合时在其周围形成低长宽比的 {\alpha} 晶粒,并被 {\alpha} 片层包围而实现的。此现象归因于 LoF 缺陷愈合过程中发生的表面能降低和再结晶事件。我们这种设计双相显微结构的方法适用于广泛的 AM 工艺和合金,并可用于耐损伤显微结构的设计。

关键词

引用

@article{arxiv.2104.07014,
  title  = {Lack of Fusion in Additive Manufacturing: Defect or Asset?},
  author = {Jenniffer Bustillos and Jinyeon Kim and Atieh Moridi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2104.07014},
  year   = {2021}
}