Viime vuosina lisäainevalmistuksessa (AM) on mullistettu tapaa, jolla insinöörit ja tutkijat luovat monimutkaisia metallikomponentteja. Yksi näiden komponenttien suorituskykyyn vaikuttava kriittinen näkökohta on Grain Boundary Character Distribution (GBCD). GBCD:n ymmärtäminen auttaa optimoimaan materiaaliominaisuuksia, kuten lujuutta, kanavavuutta ja korroosionsietokykyä.

Mitä on Grain Rajamerkki Distribution?

GBCD viittaa tyyppeihin ja suuntauksiin raeraja sisällä metalli. Vilja rajat ovat rajapintoja, joissa eri kiteet jyvät kohtaavat. Näiden rajojen luonne.Näiden rajojen .kuten niiden väärinsuuntautuminen kulma ja rajataso.

GBCD:n vaikutus lisäaineen valmistukseen

Lisäainevalmistuksessa nopea jäähdytys ja kerros kerrokselta -rakenne luo ainutlaatuisia mikrorakenteita. Näissä mikrorakenteissa on usein suuria tiheyttä erityisiä raerajoja, jotka voivat vaikuttaa mekaaniseen suorituskykyyn. Esimerkiksi suurempi osa matalaenergiasta, erityiset rajat kuten Coincident Site Lattice (CSL) rajat voivat parantaa korroosionkestävyyttä ja vähentää halkeamien leviämistä.

GBCD:tä vaikuttavat tekijät AM:ssä

  • Jäähdytysnopeus jäähdytyksen aikana
  • Laserteho ja skannausnopeus
  • Koostaminen ja kerroksen paksuus
  • Lämpökäsittely käsittelyn jälkeen

Vaikutukset materiaalitehokkuuteen

Viljan rajatyyppien jakautuminen vaikuttaa suoraan ominaisuuksiin, kuten

  • Mekaaninen lujuus:[ Rajat voivat estää sijoiltaanmenon, mikä vaikuttaa kovuuteen ja vetolujuuteen.
  • Korroosionkestävyys:[ Tietyt rajat ovat alttiimpia syövyttävälle iskulle, mikä vaikuttaa kestävyyteen.
  • Väsymyselämä:[ Viljan raja-aluemerkki voi joko estää tai helpottaa halkeaman aloittamista ja kasvua syklisessä kuormituksessa.

Strategiat optimoida GBCD Additive Manufacturing

Tutkijat ja insinöörit käyttävät erilaisia tekniikoita GBCD:n ohjaamiseksi, mukaan lukien:

  • Prosessiparametrien, kuten lasertehon ja skannausnopeuden säätö
  • Rakentamisen jälkeinen lämpökäsittely viljan rajojen muuttamiseksi
  • Seoksesta koostuvien, suotuisiin rajaominaisuuksiin suunniteltujen kompositioiden käyttö

GBCD:tä räätälöimällä voidaan tuottaa lisäainevalmisteisia osia, joiden suorituskyky on parempi ja räätälöity tiettyihin sovelluksiin, ilmailu- ja avaruuslaitteista biolääketieteellisiin laitteisiin.