Hatur nuhun pikeun ngadatangan Nature.com.Vérsi browser anu anjeun anggo gaduh dukungan terbatas pikeun CSS. Kanggo pangalaman pangsaéna, kami nyarankeun yén anjeun nganggo browser anu diropéa (atanapi mareuman modeu kasaluyuan dina Internet Explorer).
Mékanisme anyar dumasar kana lebur laser selektif pikeun ngadalikeun mikrostruktur produk dina prosés manufaktur proposed.The mékanisme ngandelkeun generasi gelombang ultrasonik-inténsitas tinggi dina kolam renang molten ku inténsitas-modulated kompléks irradiation laser.Ulikan ékspérimén jeung simulasi numeris némbongkeun yén mékanisme kontrol ieu téhnisna meujeuhna tur bisa éféktif selektif kana desain lebur laser mesin modern.
Manufaktur aditif (AM) bagian kompléks ngawangun geus tumuwuh sacara signifikan dina decades.However panganyarna, sanajan rupa-rupa prosés manufaktur aditif, kaasup lebur laser selektif (SLM) 1,2,3, langsung deposition logam laser4,5,6, éléktron beam lebur7,8 jeung sajabana9,10, nu Bagian bisa jadi defective.This téh utamana digolongkeun kana karakteristik kolam renang termal defective.This tinggi. ongkos, jeung pajeulitna siklus pemanasan dina lebur jeung remelting materials11, nu ngakibatkeun tumuwuhna sisikian epitaxial jeung porosity signifikan12,13.Hasilna nunjukkeun yén , perlu ngadalikeun gradién termal, laju cooling, jeung komposisi alloy, atawa nerapkeun guncangan fisik tambahan ngaliwatan widang éksternal rupa sipat (misalna ultrasound) pikeun ngahontal struktur sisikian equiaxed rupa.
Seueur publikasi anu prihatin sareng pangaruh perlakuan geter dina prosés padet dina prosés casting konvensional14,15.Najan kitu, nerapkeun médan éksternal pikeun ngalembereh bulk henteu ngahasilkeun microstructure bahan anu dipikahoyong.Upami volume fase cair leutik, kaayaan robah sacara dramatis.Dina hal ieu, médan éksternal sacara signifikan mangaruhan prosés solidification.Electromagnetic19, éfék 19, 10coustics18, éléktromagnétik a1018, inténsitas 19, 18, 19, 2011, 2010, 2010, 2011 21,22,23,24,25,26,27, arc stirring28 and oscillation29, pulsed plasma arcs30,31 and other methods32 .Attach to substrate using an external high-inténsitas sumber ultrasound (dina 20 kHz) .The ultrasound-induced grainfinement refinement disababkeun kana ngaronjatna suhu zona ultrasonik anu diturunkeun kana zona ultrasonik anu dibangkitkeun sareng zona gradasi kristal anu ningkat. ngaliwatan cavitation.
Dina karya ieu, urang ditalungtik kamungkinan ngarobah struktur sisikian stainless steels austenitic ku sonicating kolam renang molten jeung gelombang sora dihasilkeun ku laser lebur sorangan.The modulasi inténsitas tina kajadian radiasi laser dina hasil sedeng nyerep lampu dina generasi gelombang ultrasonik, nu ngarobah microstructure sahiji material.The inténsitas laser karya modulasi LM3 ieu bisa dipigawé kalayan gampang dina modulasi inténsitas laser material. pelat stainless steel anu surfaces anu kakeunaan intensitas-modulated laser radiation.So, téhnisna, perlakuan permukaan laser geus done.However, lamun perlakuan laser misalna dipigawé dina beungeut unggal lapisan, salila lapisan-demi-lapisan ngawangun-up, épék on sakabéh volume atawa dina bagian dipilih tina volume kahontal. Dina basa sejen, lamun bagian diwangun lapisan ku lapisan "laser perlakuan permukaan unggal lapisan".
Sedengkeun dina terapi ultrasonic dumasar tanduk ultrasonic, énergi ultrasonic gelombang sora nangtung disebarkeun ka sakuliah komponén, sedengkeun inténsitas ultrasonik laser-ngainduksi geus kacida kentel deukeut titik dimana radiasi laser ieu absorbed.Using a sonotrode dina mesin fusi ranjang bubuk SLM téh pajeulit sabab beungeut luhur bubuk bed kakeunaan radiasi laser kudu tetep stasioner. laju partikel ngabogaan amplitudo maksimum leuwih sakabéh beungeut luhureun part.The tekanan sora jero sakabéh kolam renang molten teu bisa ngaleuwihan 0,1% tina tekanan maksimum dihasilkeun ku sirah las, sabab panjang gelombang gelombang ultrasonic kalawan frékuénsi 20 kHz dina stainless steel nyaeta \ (\ sim 0,3 ~ \ téks {m} \), sarta The jerona tina \(\~ éfék ultrasonik biasana kirang ti . cavitation bisa jadi leutik.
Ieu kudu dicatet yén pamakéan radiasi laser inténsitas-dimodulasi dina déposisi logam laser langsung mangrupa wewengkon aktip panalungtikan35,36,37,38.
Pangaruh termal tina kajadian radiasi laser dina medium mangrupa dasar pikeun ampir kabéh téknik laser 39, 40 pikeun ngolah bahan, kayaning cutting41, las, hardening, pangeboran42, beberesih permukaan, alloying permukaan, polishing permukaan43, etc.The penemuan laser nu dirangsang kamajuan anyar dina téhnik ngolah bahan, sarta hasil awal geus diringkeskeun dina sababaraha ulasan44,45, monographs44, sarta monographs.
Ieu kudu dicatet yén sagala aksi non-stasioner dina medium, kaasup lasing Peta dina nyerep sedeng, hasil dina éksitasi gelombang akustik di dinya kalawan efisiensi leuwih atawa kurang. Awalna, fokus utama éta dina éksitasi laser gelombang dina cairan sarta rupa-rupa mékanisme éksitasi termal sora (ekspansi termal, évaporasi, robah volume salila transisi fase), 47, 9999, kontraksi, 47, 9999, 47, 99, 4, 4, 4, 5. 1, 52 nyadiakeun analisa téoritis prosés ieu sareng aplikasi praktis anu mungkin.
isu ieu salajengna dibahas dina rupa konferensi, sarta éksitasi laser of ultrasound boga aplikasi dina duanana aplikasi industri of laser technology53 na medicine54.Therefore, éta bisa dianggap yén konsép dasar prosés ku nu pulsed lampu laser meta dina medium nyerep geus establish.Laser inspeksi ultrasonic dipaké pikeun deteksi cacad of SLM-dijieun samples.55.
Pangaruh gelombang shock laser-dihasilkeun dina bahan anu jadi dadasar laser shock peening57,58,59, nu ogé dipaké pikeun pengobatan permukaan additively parts60.However, laser shock strengthening paling éféktif dina pulsa laser nanosecond jeung surfaces mechanically dimuat (misalna ku lapisan cair)59 sabab loading mékanis ngaronjatkeun tekanan puncak.
Percobaan anu dilakukeun pikeun nalungtik épék mungkin tina sagala rupa widang fisik dina microstructure of solidified materials.The diagram fungsi tina setelan eksperimen ditémbongkeun dina Gambar 1.A pulsed Nd:YAG solid-state laser operasi dina modeu bébas-ngajalankeun (durasi pulsa \(\tau _L \sim 150~\upmu \texts a dénsitas sistem laser dénsitas {s}\) ieu dipaké dina séri plat nétral jeung nétral. Gumantung kana kombinasi saringan dénsitas nétral, énergi pulsa dina udagan beda-beda ti \(E_L \sim 20~\text {mJ}\) nepi ka \(E_L \sim 100~\text {mJ}\) .The laser beam reflected ti beam splitter ieu fed ka photodiode pikeun simultaneous data acquisition \ (~ 1 waktos calorides ams (~ 1) diotexts panjang (~ réspon) data calorides panjang (~ 1 (~ 1) diotexts panjang (~ 1 (~ 1) diotexts data panjang (~ réspon) ) dipaké pikeun nangtukeun kajadian jeung reflected ti udagan, sarta dua méter kakuatan (photodiodes kalawan waktu respon pondok\(<10~\text {ns}\)) pikeun nangtukeun kajadian jeung reflected kakuatan optik.Kaloriméter sarta méter kakuatan anu calibrated pikeun masihan nilai dina unit mutlak ngagunakeun thermopile detektor Gentec-EO Gentec-EO-EO dipasang dina lokasi sampel dina eunteung jeung dielectric oF. ns (Lapisan Antireflection dina \(1.06 \upmu \text {m}\), panjang fokus \(160~\text {mm}\)) jeung cangkéng beam dina beungeut target 60- \(100~\upmu\text {m}\).
Diagram skématik fungsional tina setelan ékspérimén: 1—laser;2-beam laser;3-saringan dénsitas nétral;4—fotodioda disingkronkeun;5-beam splitter;6-diafragma;7-kaloriméter balok kajadian;8 - calorimeter tina balok reflected;9 - méteran kakuatan beam insiden;10 - reflected beam kakuatan méteran;11 - lénsa fokus;12 - eunteung;13 - sampel;14 - transduser piezoelektrik pita lebar;15 – 2D converter;16 - posisi mikrokontroler;17 - Unit sinkronisasi;18 - sistem akuisisi digital multi-kanal kalawan rupa-rupa ongkos sampling;19 - komputer pribadi.
Perlakuan ultrasonik dilumangsungkeun saperti kieu.Laser beroperasi dina modeu bébas-ngajalankeun;kituna lilana pulsa laser nyaéta \(\tau _L \sim 150~\upmu \text {s}\), anu diwangun ku sababaraha durasi kira-kira \(1,5~\upmu \text {s } \) masing-masing. Bentuk temporal pulsa laser sarta spéktrumna diwangun ku amplop frékuénsi-rendah sareng modulasi frekuensi-tinggi kira-kira \ 7 MHz, kalayan frekuensi rata-rata ~ 2 MHz, kalayan frekuensi 2 MHz anu dipidangkeun. .- Amplop frékuénsi nyadiakeun pemanasan sarta lebur saterusna sarta évaporasi bahan, sedengkeun komponén frékuénsi luhur nyadiakeun vibrations ultrasonic alatan effect.The photoacoustic waveform tina pulsa ultrasonic dihasilkeun ku laser utamana ditangtukeun ku bentuk waktu inténsitas pulsa laser.Ti \(7~\text {kHz}\) nepi ka \ (2~\text {MHz}\), jeung frékuénsi puseurna \(~ 0.7~\text {MHz}\).Pulsa akustik alatan éfék photoacoustic dirékam maké transduser piezoelektrik broadband dijieunna tina film polyvinylidene fluorida. Bentuk gelombang anu dirékam dina Figure teu kudu dipintonkeun dina bentuk gelombang laser. a laser mode bébas ngajalankeun.
Sebaran temporal inténsitas pulsa laser (a) jeung laju sora dina beungeut tukang sampel (b), spéktra pulsa laser (c) jeung pulsa ultrasonic (d) averaged leuwih 300 pulsa laser (kurva beureum) pikeun pulsa laser tunggal (kurva biru).
Urang jelas bisa ngabedakeun frékuénsi low jeung frékuénsi luhur komponén perlakuan akustik pakait jeung amplop frékuénsi low tina pulsa laser jeung modulasi frékuénsi luhur, respectively.The panjang gelombang gelombang akustik dihasilkeun ku amplop pulsa laser ngaleuwihan \ (40 ~ \ téks {cm} \);kituna, pangaruh utama broadband komponén frékuénsi luhur sinyal akustik on microstructure diperkirakeun.
Prosés fisik dina SLM rumit sarta lumangsung sakaligus dina skala spasial jeung temporal béda. Ku alatan éta, métode multi-skala paling cocog pikeun analisis téoritis SLM. Modél matematik mimitina kudu multi-fisik. Mékanika jeung térmofisika tina médium multiphase "lebur padet-cair" berinteraksi sareng atmosfir gas inert.
Laju pemanasan sarta cooling nepi ka \(10^6~\text {K}/\text {s}\) /\text{ alatan iradiasi laser localized kalawan kapadetan kakuatan nepi ka \(10^{13}~\text {W} cm}^2\).
Siklus lebur-solidifikasi lumangsung antara 1 jeung \(10~\text {ms}\), nu nyumbang kana solidifikasi gancang tina zone lebur salila cooling.
Pemanasan gancang tina permukaan sampel ngakibatkeun formasi stresses thermoelastic tinggi dina lapisan permukaan.Sufficient (nepi ka 20%) bagian tina lapisan bubuk niatna ngejat63, nu ngakibatkeun beban tekanan tambahan dina beungeut cai dina respon kana ablation laser. Akibatna, galur ngainduksi nyata distorts bagian géométri, utamana deukeut ngarojong tingkat gelombang ultrasonic sarta elemen henéaling ipis struktural tina gelombang laser. propagate tina beungeut cai ka substrat. Dina raraga pikeun ménta data kuantitatif akurat dina stress lokal sarta sebaran galur, a simulasi mesoscopic tina masalah deformasi elastis conjugated panas sarta mindahkeun massa.
Persamaan pangaturan model ngawengku (1) persamaan mindahkeun panas unsteady mana konduktivitas termal gumantung kana kaayaan fase (bubuk, ngalembereh, polycrystalline) jeung suhu, (2) fluctuations dina deformasi elastis sanggeus ablation continuum jeung ékspansi thermoelastic equation.The masalah nilai wates ditangtukeun ku kondisi ékspérimén.The dimodulasi cooling flux sampel massive.Conductive flux sampel laser didefinisikeun. s fluks diartikeun dumasar kana itungan tekanan uap jenuh tina bahan evaporating. Hubungan stress-galur elastoplastic dipaké dimana stress thermoelastic sabanding jeung bédana suhu. Pikeun kakuatan nominal \(300~\text {W}\), frékuénsi \(10^5~\text {Hz}\), intermittent coefficient diaméterna \(200~) jeung diaméterna intermittent \(200~) jeung .
Gambar 3 nembongkeun hasil simulasi numeris zona molten ngagunakeun model matematik makroskopis. Diaméter zona fusi nyaéta \(200~\upmu \text {m}\) (\(100~\upmu \text {m}\) radius) jeung \(40~\upmu \text {m}\) hasil \(200~\upmu \text {m}\) (\(100~\upmu \text {m}\) radius) jeung \(40~\upmu \text {m}\) hasil tina jerona \(40~\upmu \text {m}\) variasina suhu permukaan {1~0. \) kusabab faktor intermittent anu luhur tina modulasi pulsa. Laju pemanasan \(V_h\) sareng pendinginan \(V_c\) dina urutan \(10^7\) sareng \(10^6~\text {K}/\text {s}\), masing-masing. lapisan permukaan, dimana konduksi termal kana substrat teu cukup pikeun nyabut panas. Ku kituna, dina \ (t = 26 ~ \ upmu \ téks {s} \) suhu permukaan puncak saluhur \ (4800 ~ \ téks {K} \) .Evaporasi vigorous bahan bisa ngabalukarkeun beungeut sampel jadi subjected kana tekanan kaleuleuwihan sarta mesek pareum.
Hasil simulasi numeris zona lebur tunggal laser pulsa annealing on 316L sampel plate.The waktos ti mimiti pulsa ka jero kolam renang molten ngahontal nilai maksimum nyaéta \(180~\upmu\text {s}\).Isoterm nu\(T = T_L = 1723~\text {K}\) ngalambangkeun fase cair jeung padet. Stress ld diitung salaku fungsi suhu dina bagian salajengna. Ku kituna, dina domain antara dua isolines (isotherms \ (T = T_L \) jeung isobars \ (\ sigma = \ sigma _V (T) \)), fase padet ieu subjected kana beban mékanis kuat, nu bisa ngakibatkeun parobahan dina microstructure nu.
Éfék ieu salajengna dipedar dina Gambar 4a, dimana tingkat tekanan dina zona molten ieu plotted salaku fungsi tina waktu jeung jarak ti beungeut cai. Kahiji, paripolah tekanan patali jeung modulasi tina inténsitas pulsa laser digambarkeun dina Gambar 2 di luhur. A tekanan maksimum \text {s}\) ngeunaan \(10~\text {MPa}\) ieu observasi dina tekanan lokal ngeunaan \~\, t = 2 di ngeunaan \~, t = 2 dina kontrol flu. titik boga ciri osilasi sarua jeung frékuénsi \(500~\text {kHz}\).Ieu hartina gelombang tekanan ultrasonic dihasilkeun dina beungeut cai lajeng propagate kana substrat.
Karakteristik diitung tina zona deformasi deukeut zona lebur ditémbongkeun dina Gbr. 4b.Ablasi laser jeung stress térmoélastik ngahasilkeun gelombang deformasi elastis nu propagate kana substrat.Sakumaha bisa ditempo ti gambar, aya dua tahapan generasi stress.Dina mangsa fase kahiji \(t <40~\upmu \text {s}~\), nu naékna tegangan sarua jeung \text {s}~\ , nu naékna Mirip a jeung \text {s}~\. pressure.This permukaan stress lumangsung alatan ablation laser, sarta euweuh stress thermoelastic ieu observasi dina titik kontrol sabab zona panas-kapangaruhan awal teuing small.When panas dissipated kana substrat, titik kontrol dibangkitkeun stress thermoelastic tinggi luhur \ (40 ~ \ téks {MPa} \).
The diala tingkat stress modulated boga dampak signifikan dina panganteur padet-cair sarta bisa jadi mékanisme kontrol jajahan solidification path.The ukuran zona deformasi nyaeta 2 nepi ka 3 kali leuwih badag batan nu ti zone lebur.As ditémbongkeun dina Gambar 3, lokasi isotherm lebur jeung tingkat stress sarua jeung tegangan ngahasilkeun lokal kalawan diaméterna laser 3-radiasi éféktif dibandingkeun. Ieu ngandung harti yén zona lebur 3. Ieu ngandung harti yén wewengkon éléktromagnétik éféktif dibandingkeun. 0 jeung \(800~\upmu \text {m}\) gumantung kana waktu sakedapan.
Ku alatan éta, modulasi kompléks laser pulsed annealing ngabalukarkeun effect.The ultrasonik jalur pamilihan mikrostruktur béda lamun dibandingkeun jeung SLM tanpa loading.Deformed ultrasonik wewengkon teu stabil ngakibatkeun siklus periodik komprési jeung manjang dina fase padet.Thus, formasi wates sisikian anyar jeung wates subgrain, jadi kacindekan di handap ieu bisa dirobih, jadi kacindekan nu bisa dirobih di handap. kamungkinan mendesain hiji pulsa modulasi-ngainduksi ultrasound-disetir prototipe SLM.Dina hal ieu, induktor piezoelektrik 26 dipaké nguap bisa kaasup.
(a) Tekanan salaku fungsi waktu, diitung dina jarak béda ti beungeut 0, 20 jeung \(40~\upmu \text {m}\) sapanjang sumbu simétri. (b) Time-gumantung Von Mises stress diitung dina matriks padet dina jarak 70, 120 jeung \(170~\upmu \text {m}\) ti beungeut sampel.
Percobaan anu dipigawé dina AISI 321H pelat stainless steel kalawan diménsi \ (20 \ kali 20 \ kali 5 ~ \ téks {mm} \) .Saatos unggal pulsa laser, piring ngalir \ (50 ~ \ upmu \ téks {m} \), sarta laser beam cangkéng dina beungeut target nyaeta ngeunaan \ (100 ~ \ upmu \ téks jadi lima kali sapoé). bahan olahan pikeun refinement sisikian.Dina sakabeh kasus, zona remelted ieu sonicated, gumantung kana komponén oscillatory tina radiation.This laser ngahasilkeun leuwih ti 5-melu réduksi dina aréa gandum rata.Gambar 5 nembongkeun kumaha mikrostruktur wewengkon laser-dilebur robah kalawan jumlah siklus remelting saterusna (pass).
Subplots (a,d,g,j) jeung (b,e,h,k) - mikrostruktur wewengkon dilebur laser, subplots (c,f,i,l) - distribusi wewengkon séréal berwarna.Shading ngagambarkeun partikel anu dipaké pikeun ngitung histogram. Warna pakait jeung wewengkon sisikian (tingali bar warna di luhur histogram. Subplots (ac) pakait jeung stainless steel untreated, sarta subplots (df), (gi), (jl) pakait jeung 1, 3 jeung 5 remelts.
Kusabab énergi pulsa laser teu robah antara pas saterusna, jero zona molten sarua. Ku kituna, saluran saterusna sagemblengna "nyertakeun" saméméhna one.However, histogram nunjukeun yen mean jeung aréa sisikian median nurun kalawan ngaronjatna jumlah pass.This bisa nunjukkeun yén laser nu nimpah dina substrat tinimbang ngalembereh nu.
Perbaikan sisikian bisa jadi dibalukarkeun ku cooling gancang tina pool65 molten.Satu set percobaan dilumangsungkeun nu surfaces pelat stainless steel (321H jeung 316L) anu kakeunaan radiasi laser gelombang kontinyu di atmosfir (Gbr. 6) jeung vakum (Gbr. 7) .The rata-rata kakuatan laser (300 W jeung 100 W nu hasil percobaan laser N 100 molten, masing-masing nu hasil tina laser ékspérimén) jeung 100 W. dina modeu bébas-ngajalankeun.Najan kitu, struktur columnar has ieu observasi.
Mikrostruktur wewengkon laser-dilebur tina laser gelombang kontinyu (300 W kakuatan konstan, 200 mm / s speed scan, AISI 321H stainless steel).
(a) Mikrostruktur jeung (b) éléktron backscatter gambar difraksi wewengkon laser-dilebur dina vakum ku laser gelombang kontinyu (100 W kakuatan konstan, 200 mm / s speed scan, AISI 316L stainless steel) \ (\ sim 2 ~ \ téks {mbar} \).
Ku alatan éta, éta jelas ditémbongkeun yén modulasi kompléks inténsitas pulsa laser boga pangaruh signifikan dina microstructure.We dihasilkeun yakin yén éfék ieu mékanis di alam sarta lumangsung alatan generasi vibrations ultrasonic propagating ti beungeut irradiated tina ngalembereh jero kana sample.Hasil sarupa dicandak dina 13, 26, 34, 66, 66, 67, 34, 66, 67, 66, 67, 2000, 2000, 2000,000,000,000, 0,000, 0. Ti-6Al-4V alloy 26 sarta stainless steel 34 hasil tina.The mékanisme mungkin ieu ngaduga saperti followings.Intense ultrasound bisa ngabalukarkeun cavitation akustik, sakumaha nunjukkeun dina ultrafast in situ synchrotron X-ray Imaging.The runtuhna gelembung cavitation dina gilirannana dibangkitkeun gelombang shock dina bahan molten, anu tekanan hareup 0~S cukup kuat nepi ka \ 6 téks. ngamajukeun formasi inti fase padet ukuran kritis dina cair bulk, disrupting struktur sisikian columnar has tina lapisan-demi-lapisan aditif manufaktur.
Di dieu, urang ngajukeun mékanisme sejen jawab modifikasi struktural ku sonication sengit. Langsung sanggeus solidification, bahan nu aya dina suhu luhur deukeut titik lebur sarta ngabogaan stress ngahasilkeun pisan low. Gelombang ultrasonik sengit bisa ngabalukarkeun aliran palastik pikeun ngarobah struktur sisikian tina panas, ngan solidified material.However, data ékspérimén dipercaya dina temperatur gumantungna \ T 1 ~ 1 (Temperatur gumantungna ti yie\T 5) yie. tingali Gambar 8) .Ku kituna, pikeun nguji hipotésis ieu, urang ngalaksanakeun dinamika molekular (MD) simulasi komposisi Fe-Cr-Ni sarupa AISI 316 L baja dina raraga evaluate kabiasaan tegangan ngahasilkeun deukeut titik lebur. Pikeun ngitung tegangan ngahasilkeun, urang ngagunakeun téhnik rélaxasi tegangan geser MD MD wincikan dina 70, 72, 71, interaksi 72, 71. dded Modél Atom (EAM) ti 74. MD simulasi anu dipigawé maké kode LAMMPS 75,76. Rincian simulasi MD bakal diterbitkeun di tempat sejenna. Hasil itungan MD tegangan ngahasilkeun salaku fungsi tina suhu ditémbongkeun dina Gbr. 8 bareng jeung data eksperimen sadia tur evaluations séjén77,78,79,82,
Stress ngahasilkeun pikeun AISI kelas 316 stainless steel austenitic jeung komposisi modél versus suhu pikeun simulasi MD. Pangukuran ékspérimén tina rujukan: (a) 77, (b) 78, (c) 79, (d) 80, (e) 81.rujuk kana.(f)82 mangrupa modél émpiris tina tegangan-tambahan hasil produksi tegangan-tegangan salila produksi tegangan-tegangan konstan. tina simulasi MD skala badag dina ulikan ieu dilambangkeun salaku \ (\ vartriangleleft \) pikeun kristal tunggal taya cacad-gratis jeung \ (\ vartriangleright \) pikeun séréal terhingga nyokot kana akun ukuran sisikian rata via Dimensi hubungan Hall-Petch \ (d = 50 ~ \ upmu \ téks {m} \).
Ieu bisa ditempo yén dina \ (T> 1500 ~ \ téks {K} \) tegangan ngahasilkeun turun handap \ (40 ~ \ téks {MPa} \). Di sisi séjén, estimasi ngaduga yén laser-dihasilkeun amplitudo ultrasonic ngaleuwihan \ (40 ~ \ téks {MPa} \) (tingali Gbr. 4b), nu cukup pikeun ngainduksi palastik padet aliran panas.
Wangunan microstructure of 12Cr18Ni10Ti (AISI 321H) austenitic stainless steel salila SLM ieu ékspériméntal ditalungtik ngagunakeun inténsitas-modulated sumber laser pulsed kompléks.
Pangurangan ukuran sisikian dina zona lebur laser kapanggih kusabab remelting laser kontinyu saatos 1, 3 atanapi 5 pas.
Pemodelan makroskopik nunjukkeun yén perkiraan ukuran daérah dimana deformasi ultrasonik tiasa mangaruhan positip payuneun solidifikasi dugi ka \(1~\text {mm}\).
Modél MD mikroskopis nunjukkeun yén kakuatan ngahasilkeun AISI 316 stainless steel austenitic nyata diréduksi jadi \ (40 ~ \ téks {MPa} \) deukeut titik lebur.
Hasil anu dicandak nunjukkeun metode pikeun ngontrol struktur mikro bahan nganggo pamrosésan laser modulasi kompleks sareng tiasa janten dasar pikeun nyiptakeun modifikasi énggal tina téknik SLM pulsed.
Liu, Y. et al.Evolusi mikrostruktur jeung sipat mékanis of in situ TiB2 / AlSi10Mg composites ku laser selektif lebur [J].J.Alloys.compound.853, 157287. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.157287 (2021).
Gao, S. et al.Recrystallization sisikian rékayasa wates of laser selektif lebur of 316L stainless steel [J].Jurnal Alma Mater.200, 366–377.https://doi.org/10.1016/j.actamat.2020.09.015 (2020).
Chen, X. & Qiu, C. Dina situ ngembangkeun microstructures sandwich jeung ductility ditingkatkeun ku laser reheating of laser-dilebur titanium alloys.science.Rep.10, 15870.https://doi.org/10.1038/s41598-020-72627-x (2020).
Azarniya, A. et al.Additive manufaktur bagian Ti-6Al-4V ku déposisi logam laser (LMD): prosés, mikrostruktur jeung mékanis properties.J.Alloys.compound.804, 163–191.https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.04.255 (2019).
Kumara, C. et al.Microstructural modeling bubuk logam laser diarahkeun déposisi énergi Alloy 718.Add to.manufacture.25, 357-364.https://doi.org/10.1016/j.addma.2018.11.024 (2019).
Busey, M. et al.Parametric neutron Bragg Tepi Imaging Study of Additively dijieun sampel Diolah ku laser shock Peening.science.Rep.11, 14919.https://doi.org/10.1038/s41598-021-94455-3 (2021).
Tan, X. et al.Gradient mikrostruktur jeung sipat mékanis tina Ti-6Al-4V aditif fabricated ku éléktron beam lebur.Alma Mater Journal.97, 1-16.https://doi.org/10.1016/j.actamat.2015.06.036 (2015).