研究人员利用中子成像研究3D打印高温合金的应力演变(2)
时间：2024-10-07 17:17 来源：南极熊 作者：admin 阅读：次
研究发现，高温合金中的残余应力受制造参数（如激光停留时间和能量水平）的影响大于受金属化学成分的影响。研究显示，热处理可以有效降低这些应力，从而提高材料的性能。
图 7. EPMA 沿构建方向测量 1B、2B、3B 样品半成品中
Co、Mo、Nb、Al、Ti 和 Fe 元素的定量成分分布（重量百分比）。垂直虚线标记每个成分区域的边界（IN718、80%
IN718–20%R41、60% IN718–40% R41、40% IN718–60% R41、20% IN718–80% R41、R41）。
图8.( A)初始状态的3A和热处理后的3B的中子透射图像；(B)使用EPMA定量成分测量的中子衰减系数(cm −1 )之间的比较。
图 9.沿建造方向和长度方向的残余应力轮廓 1A、2A、3A。样本图片中的黄色虚线表示映射区域。
图 10. 应力释放热处理样品 1B、2B、3B 沿构建方向和长度的残余应力轮廓线。
图 11. 计算的初始样品和经过应力消除热处理后的样品的无应力晶格参数。
图 12。热处理样品的 IN718-R41
梯度的无应力晶格参数与从各种基于组成的模型（Caron，2000 年；Wang 等人，2007 年；Kablov 和
Petrushin，2008 年；Lazo 等人，2009 年）和带有 TCNI 数据库的 Thermo-Calc 预测的晶格参数的比较。
该团队利用 SNS 的 VULCAN 衍射仪和 HFIR 的 MARS 成像仪测量了残余晶格应变的分布，以观察材料在不同加工阶段的应力和成分如何变化。这些发现将有助于行业使用 3D 打印开发更好的组件，尤其是针对极端环境下的应用。
这项研究加深了对 3D 打印高温合金应力效应的理解，并建立了一种更有效的评估金属应力水平的方法。研究结果对于降低制造成本和提高在高应力和高温条件下承受的部件的性能具有重要意义。
这项工作得到了美国能源部 (DOE) 能源效率和可再生能源办公室、先进制造办公室的支持。这项研究的一部分使用了散裂中子源和高通量同位素反应堆的资源，这两个设施都是美国能源部科学办公室的用户设施，由橡树岭国家实验室运营。
(责任编辑：admin)
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