研究人員利用中子成像研究3D打印高溫合金的應力演變(2)
時間：2024-10-07 17:17 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
研究發現，高溫合金中的殘余應力受制造參數（如激光停留時間和能量水平）的影響大于受金屬化學成分的影響。研究顯示，熱處理可以有效降低這些應力，從而提高材料的性能。
圖 7. EPMA 沿構建方向測量 1B、2B、3B 樣品半成品中
Co、Mo、Nb、Al、Ti 和 Fe 元素的定量成分分布（重量百分比）。垂直虛線標記每個成分區域的邊界（IN718、80%
IN718–20%R41、60% IN718–40% R41、40% IN718–60% R41、20% IN718–80% R41、R41）。
圖8.( A)初始狀態的3A和熱處理后的3B的中子透射圖像；(B)使用EPMA定量成分測量的中子衰減系數(cm −1 )之間的比較。
圖 9.沿建造方向和長度方向的殘余應力輪廓 1A、2A、3A。樣本圖片中的黃色虛線表示映射區域。
圖 10. 應力釋放熱處理樣品 1B、2B、3B 沿構建方向和長度的殘余應力輪廓線。
圖 11. 計算的初始樣品和經過應力消除熱處理后的樣品的無應力晶格參數。
圖 12。熱處理樣品的 IN718-R41
梯度的無應力晶格參數與從各種基于組成的模型（Caron，2000 年；Wang 等人，2007 年；Kablov 和
Petrushin，2008 年；Lazo 等人，2009 年）和帶有 TCNI 數據庫的 Thermo-Calc 預測的晶格參數的比較。
該團隊利用 SNS 的 VULCAN 衍射儀和 HFIR 的 MARS 成像儀測量了殘余晶格應變的分布，以觀察材料在不同加工階段的應力和成分如何變化。這些發現將有助于行業使用 3D 打印開發更好的組件，尤其是針對極端環境下的應用。
這項研究加深了對 3D 打印高溫合金應力效應的理解，并建立了一種更有效的評估金屬應力水平的方法。研究結果對于降低制造成本和提高在高應力和高溫條件下承受的部件的性能具有重要意義。
這項工作得到了美國能源部 (DOE) 能源效率和可再生能源辦公室、先進制造辦公室的支持。這項研究的一部分使用了散裂中子源和高通量同位素反應堆的資源，這兩個設施都是美國能源部科學辦公室的用戶設施，由橡樹嶺國家實驗室運營。
(責任編輯：admin)
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