加性制造材料不可避免地会影响其性能和财产。欧洲杯足球竞彩现在,在线上发表的研究论文添加剂制造考虑到不锈钢的性质如何受激光添加剂打印方法的影响。
学习:位错微结构及其对激光添加性生产的316L不锈钢的影响。图片来源:NDAB创造力/Shutterstock.com
增材制造如何影响不锈钢的微观结构
添加剂制造广泛用于材料制造中,但它会导致微结构特征的变化,从而影响材料的化学成分以及成品的欧洲杯足球竞彩质量和耐用性。
基于激光的添加剂制造工艺具有逐层动作,导致高度异质微结构的形成。由于较大的热梯度,该过程的另一个方面是迅速固化的。快速固化会导致钢中的高密度位错,这对于航空航天,海上和车辆行业至关重要。

打印方向证明了相对于气流的重新配置方向;从列中提取了这项研究的样品,该列是在打印速度上具有系统变化的。图片来源:Sprouster,D等。添加剂制造
用激光粉末融合的工艺制造的工业级钢中的共同特征是宏观融合边界和凝固结构,以及纳米级的亚颗粒细胞结构。产生的细胞位错网络对成品钢的总体质量和机械性能具有影响。感兴趣的一些特定的微观结构特征包括多尺度界面,不规则的表面化学和散装化学异质性。
微结构特征是本质上交织在一起的,并导致物理效果,例如耐腐蚀性降低,这对结构完整性和添加性生产的钢的寿命具有影响。缺陷会导致表面电化学细胞的产生,从而导致局部腐蚀(例如缝隙腐蚀和斑点)以及一般的表面腐蚀。导致有害影响的过程很复杂,需要进行深入的研究才能克服。
这些特征及其效果的实现促使了许多研究钢制成的钢。该领域的最新研究包括对钛合金,铝合金,不锈钢和工具钢的研究。
这项研究
了解微结构缺陷及其对化学结构的影响是必要的,以阐明添加剂制造对最终产品的潜在影响。研究背后的团队使用了几种多模式分析技术来得出研究中的结论。
316升粉末用于加在一起打印样品不锈钢。使用的系统是Renishaw AM250。主要变量分别为550、650和700 mm/s。产生的样品为25mm圆柱形棒。除去五毫米截面以进行分析和腐蚀测量。
用同步加速器X射线衍射,成像技术,光谱技术和TEM分析激光打印的添加剂制成的不锈钢样品。样品是L-PBF 316L不锈钢,以不同的栅格速度印刷。通过分析技术阐明了有关制造钢的化学,原子和微观结构信息。

选定区域的缝合的明亮场TEM显微照片,该区域包含在700 mm/s的L-PBF 316L样品上的熔体池边界附近的两个相邻晶粒,显示了基本的细胞位错网络。I和II中显示了相应的选定区域衍射模式。图片来源:Sprouster,D等。添加剂制造
还进行了实验分析,以提供有关单个样品的局部腐蚀行为和均匀腐蚀行为的信息,并在不同的打印速度下阐明多个样品之间腐蚀效应的变化。
由于团队的表征研究,量化微观结构中化学分布和潜在缺陷的数据使人们对材料的腐蚀行为有所了解。该研究的结果证明,微观结构和样品特异性的化学异质性都会影响局部腐蚀行为和均匀的腐蚀行为,这表明依赖于打印速度。
错位微结构如何影响腐蚀行为
该研究的主要结果之一是微观结构中缺陷对成品钢产品腐蚀行为的影响。316升钢等级的耐腐蚀性是由于CR促进了双极无源膜的形成。这部电影由内部CR组成2o3屏障层和一个富含金属氧的外层。这形成了电动屏障,可防止阴离子进入。
在增材制造过程中产生的微观结构特征可以防止溶质有助于被动膜层的形成。一些使用同步加速器方法和电化学极化实验对双链不锈钢进行的研究表明,合金表面结构与纳米级成分异质性之间存在相关性。这些异质性会影响被动行为,例如被动性的崩溃。
研究还表明,在纳米级处的斑点形成与表面缺陷之间存在很强的相关性。了解纳米级缺陷形成的性质将有助于告知制造策略,从而加强添加剂印刷不锈钢(和其他材料),以防腐蚀风险。欧洲杯足球竞彩

定量结构表征会导致从Rietveld,Modified Williamson-Hall(M-WH)和Warren-Averbach(WA)分析的打印速度的函数,包括(a)MicroSTRAIN,σ和位错密度,ρ和(b)连贯的散射尺寸。图片来源:Sprouster,D等。添加剂制造
综上所述
定义和分类微观结构和原子缺陷,从而导致消极的损失并增加添加性制造材料(例如不锈钢)的腐蚀风险增加对材料科学领域很重要。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球更好地理解制造过程如何影响这些材料的整体质量和耐用性,将来会导致更高的工业重要金属等级。欧洲杯足球竞彩
进一步阅读
Sprouster,D等。(2021)位错微结构及其对激光添加性生产的316L不锈钢的影响[在线的]添加剂制造47 102263 |欧洲杯线上买球ScienceDirect.com。可用网址:https://www.欧洲杯线上买球sciendirect.com/science/article/pii/s2214860421004231
免责声明:此处表达的观点是以其私人身份表达的作者的观点,不一定代表AZOM.com的观点有限的T/A Azonetwork本网站的所有者和运营商。此免责声明构成了条款和条件使用此网站。