通过 TiB$_2$ 夹杂物细化增材制造 Al/Cu 梯度材料中的微观结构
应用物理
2024-06-03 v1 材料科学
摘要
本文展示了利用激光工程净成形（LENS）增材制造成分梯度 Al/Cu 零件。使用蓝光构建激光器实现了在 Cu 基底上的沉积。选区激光熔化固有的热梯度和快速凝固特性，使得 Cu 能够通过纯 Al 沉积层从 Cu 基底向上输运达 4 mm，这为制造梯度步长小于打印层厚度的梯度材料提供了一种方法。然而，由于在 AlCu 基体中生长出 AlCu 枝晶和针状晶粒，使用纯 Al 打印梯度结构受到阻碍。通过结合添加 TiB 晶粒细化粉末和主动改变打印层成分，抑制了枝晶生长模式，并在成分梯度零件中产生了等轴微观结构。对材料相的晶体结构和纳米压痕硬度进行了表征，以便讨论 LENS 打印快速凝固熔池中的相演化。
引用
@article{arxiv.2403.19861,
title = {Refining microstructures in additively manufactured Al/Cu gradients through TiB$_2$ inclusions},
author = {Michael J. Abere and Hyein Choi and Levi Van Bastian and Luis Jauregui and Tomas F. Babuska and Mark. A Rodriguez and Frank W. DelRio and Shaun R. Whetten and Andrew B. Kustas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.19861},
year = {2024}
}
备注
In review at JOM