近年来,添加剂制造(AM)使工程师和科学家创造复杂金属组件的方式发生了革命性的变化。 影响这些组件性能的一个关键方面是谷物边界字符分布(GBCD ) 。 理解GBCD有助于优化强度、电容和抗腐蚀等物质特性。

什么是谷物边界字符分布?

GBCD 指的是金属内谷粒边界的种类和方向。 谷物边界是不同晶粒交汇的界面。 这些边界的性质 — — 如它们的方向偏移角度和边界平面 — — 影响材料在不同条件下的表现。

GBCD对添加剂制造的影响

在添加剂制造中,快速冷却和逐层的构建过程创造了独特的微观结构,这些微观结构往往具有能够影响机械性能的特定谷物边界密度高的特点,例如,低能,像Coincent Site Lattice(CSL)边界这样的特殊边界比例较高,可以增强防腐蚀性,减少裂缝的传播.

影响地中海区域气候变迁的GBCD因素

  • 固化过程中的冷却率
  • 激光功率和扫描速度
  • 构建方向和层厚度
  • 加工后热处理

对材料性能的影响

谷物边界类型的分布直接影响以下属性:

  • 机械强度: 边界可以阻碍失序运动,影响硬度和抗拉强度.
  • 腐蚀阻力:[ 某些边界更容易受到腐蚀攻击,影响耐久性.
  • 法蒂格生命:[ 谷物边界特征可以在环状加载下阻碍或便利裂缝的启动和生长.

优化添加制造中GBCD的战略

研究人员和工程师使用各种技术控制GBCD,包括:

  • 调整激光功率和扫描速度等过程参数
  • 实施建造后热处理,以改变谷物边界
  • 使用为有利的边界特性设计的合金组成物

通过对GBCD进行裁剪,可以生产具有优异性能的添加剂制造部件,以适应特定应用,从航空航天到生物医学设备.