用平顶激光束通过选择性激光熔化制造纯镍单晶( 四 ) _机械

图8对高温合金的模拟结果
从G1中LAGB继续形成HAGB表明， HAGB或新晶粒形成可能是由于亚晶界通过应变和位错的逐渐增加逐渐转变为HAGB ，这一过程称为连续动态再结晶(CDRX) 。在选择性激光熔化工艺中观察到CDRX ，这是快速凝固和重复热机械循环期间的局部加热-冷却工艺产生的应变的结果。 G1的线矢量分布图揭示了点到原点取向差的逐渐增加，如图7h中的梯度色箭头，表明通过取向差成核形成HAGBs(图7i) 。此外，在FT2中观察到在相同GB上连接到LAGBs的HAGBs的形成。沿着图7e中的梯度色箭头的错误取向增量(图7f)比在G1中不明显，并且CDRX的出现在FT2中不明显。由于HAGB被抑制到最小值， FT1中的取向误差增量可以忽略不计。 FT1中CDRX的患病率可降至最低。因此，可以推断，由平顶梁形成的浅-均匀熔体池受益于两个方面:(1)生长方向接近BD(在本研究中相对于BD的偏差为8°) ，以及(2)可以最小化由特定点的过度热机械循环导致的应变累积。随后，在FT1中观察到的点(1)和(2)有助于在没有单晶晶种的情况下形成具有低HAGB的均匀织构{001<100> 。

图9不同平顶光的光束形状对匙孔和传导的影响。
结论
在本研究中，通过用平顶光束优化平面熔体池，使用没有单晶晶种的选择性激光熔化，获得了包含具有抑制的HAGBs的纯镍的均匀近{001<100>单晶结构。平面熔体池有助于维持沿BD的几乎均匀的近{001<100>生长，同时也防止了可能导致CDRX诱导的HAGB形成的应变积累。可以预见，由平顶梁形成的平面熔体池在不使用单晶晶种的情况下实现单晶结构，将在未来的工作中用于更广泛的金属和合金。
来源：Additive Manufacturing LettersVolume 3 December 2022 100066Manufacturing single crystals of pure nickel via selective laser melting with a flat-top laser beamhttps://doi.org/10.1016/j.addlet.2022.100066
【用平顶激光束通过选择性激光熔化制造纯镍单晶】参考资料：
Journal of Materials Processing TechnologyVolume 278 April 2020 116514Influence of keyhole and conduction mode melting for top-hat shaped beam profiles in laser powder bed fusionhttps://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2019.116514Journal of Alloys and Compounds.Volume 808 5 November 2019 151740Microstructure and grain growth direction of SRR99 single-crystal superalloy by selective laser meltinghttps://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.151740

用平顶激光束通过选择性激光熔化制造纯镍单晶( 四 )

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