金属顶刊AM：通过控制介观尺度化学异质性，增材制造复杂微观结构高性能金属材料(2)

时间：2022-01-25 20:06 来源：材料学网作者：admin 阅读：次

图 7 a) 22Cr-6Ni粉末混合物和c) 22Cr-13INC625粉末混合物中捕获的少数粉末颗粒数量的离散泊松概率分布P、Q和R；b)从a)计算的22Cr-6Ni混合物的相应镍熔池浓度概率分布，和d)从c)计算的22Cr-13INC625混合物的相应镍熔池浓度概率分布。

图 8使用EDS实验测量并根据R(x)计算的Ni累积概率分布的比较：a) 22Cr-6Ni，粗体模型曲线使用11.2%的平均Ni含量计算（基于6 wt.% 纯Ni)和虚线是使用10.6% wt的平均Ni含量计算的。%使用EDS测量，b) 22Cr-13INC625，粗曲线使用13.0% 的平均Ni含量计算（基于 13 wt.% INC625），虚线使用13.1% wt.的平均Ni含量计算。使用EDS测量的百分比。EDS数据分为0.5Ni wt。累积分布的%间隔，这反映在水平误差条中。

图 9比较使用EDS实验测量并根据模型计算的22Cr-6Ni粉末混合物在不同印刷计划下的 Ni累积概率分布。a) 150mm/s 50% 重叠，b) 200mm/s 50% 重叠，c) 300mm/s 50% 重叠，d) 150mm/s 0% 重叠，e) 150mm/s 50% 重叠和 f) 150mm/s 100% 重叠。EDS数据分为0.5Ni wt。累积分布的%间隔，这反映在水平误差条中。

图 10 a) 在22Cr-6Ni粉末混合物中对三种不同的激光扫描速度进行实验测量的FCC相分数，b) a)中包含的样品的Ni浓度的实验EDS测量的累积概率分布。对应于每个扫描速度的实验测量的FCC分数的临界Ni含量在b) 中表示。b) 中显示的EDS数据分为0.5Ni wt。累积分布的%间隔，这反映在水平误差条中。

图 11 22Cr-6Ni和22Cr-13INC625粉末混合物在竣工状态下的工程应力-应变响应。显示商业锻造22Cr双相不锈钢与100% 22Cr双相不锈钢在印刷并在1100C下热处理15分钟以产生双相显微组织后的拉伸响应以进行比较。用于所示测试的所有样品都具有相同的样品几何形状和尺寸。

图 12在模拟海水环境的静态0.6 M NaCl中进行循环动电位极化(CPP)测试；a)竣工状态的 22Cr-6Ni 合金，和 b)竣工状态的22Cr-13INC625。展示了商业锻造22Cr双相不锈钢和经过热处理以呈现双相结构的LPBF 22Cr材料以进行比较。

图 13在10%草酸溶液中以1 A/cm 2蚀刻15秒后打印的粉末混合物的光学轮廓测量图像。(a和b) 竣工状态的22Cr-6Ni 合金，(c和d) 竣工状态的22Cr-13INC625。

这一贡献证明了如何使用简单的基于物理的模型预测由物理混合粉末制成的 LPBF 固结组件中的化学分布，并用于控制竣工状态下的相形成。仅混合两种粉末以强调仅一种物质 (Ni) 中的梯度的相对简单的案例已被用于证明双相不锈钢作为原型的贡献。这是我们可以想象的最简单的例子之一，但由此产生的性能已经表明机械响应优于传统的双相不锈钢，并且电化学性能可能相似。

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