核用鐵鉻鋁（FeCrAl）合金增材制造技術：綜述
時間：2024-11-07 08:43 來源：長三角G60激光聯盟 作者：admin 閱讀：次
美國北德克薩斯大學材料科學與工程系及敏捷與自適應增材制造中心的科研人員綜述了用于核應用的鐵鉻鋁合金增材制造技術的研究。相關論文以“Additive manufacturing of FeCrAl alloys for nuclear applications - A focused review”為題發表在《Nuclear Materials and Energy》上。
重點：
1.介紹與鐵鉻鋁（FeCrAl）合金增材制造（AM）相關的挑戰和優勢。
2.總結了AM制造的鐵鉻鋁合金的顯微組織和相變。
3.綜述了AM制備的鐵鉻鋁合金的力學性能和抗氧化性能。
4.討論了AM制備的鐵鉻鋁合金的輻照響應的發展前景。
鐵鉻鋁合金（FeCrAl）具有優異的高溫抗氧化性和機械強度，使其成為各種工程領域（尤其是核領域）具有廣泛適用性的前沿材料。除了其獨特的性能外，由于通過多功能增材制造技術進行制造的巨大潛力，它們很可能繼續在這些應用中占據重要地位。鑒于此，本綜述文章對近期研究進行了詳盡考察，全面概述了鐵鉻鋁合金增材制造方面取得的進展。文章深入分析了聚變制造過程中遇到的挑戰，詳細研究了其微觀結構特征，評估了其力學和氧化性能，并探討了其在輻照相關應用中的潛在用途。近期關于AM的鐵鉻鋁合金性能的一些研究成果增強了AM用于制造這些具有挑戰性的材料的信心。例如，激光焊接的鐵鉻鋁合金在560°C的溫度下輻照高達1.9 dpa，合金力學性能沒有下降，并表現出與鍛造合金相當的力學性能。
關鍵詞：鐵鉻鋁合金；增材制造；聚變制造的挑戰；高溫抗氧化性
重點：
1.介紹與鐵鉻鋁（FeCrAl）合金增材制造（AM）相關的挑戰和優勢。
2.總結了AM制造的鐵鉻鋁合金的顯微組織和相變。
3.綜述了AM制備的鐵鉻鋁合金的力學性能和抗氧化性能。
4.討論了AM制備的鐵鉻鋁合金的輻照響應的發展前景。
鐵鉻鋁合金（FeCrAl）具有優異的高溫抗氧化性和機械強度，使其成為各種工程領域（尤其是核領域）具有廣泛適用性的前沿材料。除了其獨特的性能外，由于通過多功能增材制造技術進行制造的巨大潛力，它們很可能繼續在這些應用中占據重要地位。鑒于此，本綜述文章對近期研究進行了詳盡考察，全面概述了鐵鉻鋁合金增材制造方面取得的進展。文章深入分析了聚變制造過程中遇到的挑戰，詳細研究了其微觀結構特征，評估了其力學和氧化性能，并探討了其在輻照相關應用中的潛在用途。近期關于AM的鐵鉻鋁合金性能的一些研究成果增強了AM用于制造這些具有挑戰性的材料的信心。例如，激光焊接的鐵鉻鋁合金在560°C的溫度下輻照高達1.9 dpa，合金力學性能沒有下降，并表現出與鍛造合金相當的力學性能。
關鍵詞：鐵鉻鋁合金；增材制造；聚變制造的挑戰；高溫抗氧化性
圖1.(a)L-PBF；(b)L-DED的示意圖。
圖2.激光、液態熔池和氣體相互作用過程中熔池吸氧和除氧的路徑示意圖。
圖3.金屬凝固形態示意圖(a)柱狀生長的樹狀晶粒因凝固收縮而出現裂紋；(b)納米顆粒的加入促進了等軸晶粒的生長，從而適應了凝固應變。
圖4.鋁和鉻濃度主要問題的鐵鉻鋁合金成分設計圖。
圖5.304L不銹鋼的EBSD圖顯示：（a）未添加釔的柱狀晶粒；（b）添加5wt%釔的等軸晶粒。
圖6.(a)STEM圖像顯示粗附屬氧化物顆粒及其相應的EDS圖；(b)粗附屬氧化物的SAD圖；(c)和(d)顯示模擬衍射點，突出顯示沿[-4 1 0]方向的Y4Zr3O12氧化物和沿[-4 1 0]方向的Al2O3氧化物。
(責任編輯：admin)
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