也称为3D打印,添加剂制造(AM)是一种破坏性的新制造技术,用于采用与其他传统技术相比具有增强的机械性能的金属部件。
可以在具有一系列工艺的各种金属合金上进行3D打印,例如电子束熔化,直接金属激光熔化和直接金属激光烧结(DML)。
材料的微观结构受到每个过程的影响,这反过来影响机械特性。电子背散射衍射(EBSD)是一种有效的微观组织表征技术,可以更详细地了解微观组织-性能关系。
结果与讨论
EBSD有助于量化几种微观结构特征,例如晶粒尺寸,晶体取向,相分布和晶界结构。图1显示了采用激光粉床融合制造的AM 316-L不锈钢样品的一个例子。
组合EBSD图像质量和反极图(IPF)图谱示于图1a,其中每个点相关于它们的表面法线方向的颜色。一种组合EBSD图像质量和谷物图在图1b中,其中等效取向的点被分组和彩色随机代表形态描绘。
图1。一)反极图(IPF)取向图和b)从添加制造316-L不锈钢样品晶粒地图。图像信用:edax
清晰度™电子背散射衍射分析系统来收集这些数据。下一代直接电子检测器消除了对荧光屏和光学通过直接成像的衍射电子和不包括失真和模糊由这些常规技术引入的要求。
尽管该检测器可以获取图1中所示的传统EBSD数据,但是使用清晰度获取的高质量和尖锐的EBSD信息有助于优化方向精度的高保真EBSD测量。这种功能至关重要,因为由于快速凝固,L-PDB制造的合金容易易于具有高残余应力的微观结构。
这些钢的钢被理解为具有卓越的机械特性。具体地,与许多具有当量组合物的锻造材料相比,它们提供了改善的延展性和强度。欧洲杯足球竞彩这是由打印后创建的密集位错网络引起的。
这种错位网络的特征随着构造参数的不同而不同,并且局部存在于单个构造中。这可能与各种因素有关,如冷却速率、局部晶界特征、几何约束和保留应变。
当理解影响这些位错网络的因素时,将位错作为构造参数和微观结构的函数进行统计制图是一个挑战。x射线方法没有足够的空间分辨率,透射电子显微镜不能覆盖足够的面积。
集成了澄明度检测仪的性能,高的角分辨率EBSD(HR-EBSD)涵盖提供足够的空间分辨率,采集自动化和定位精度,使这些组织的量化表征是鸿沟。
图2。a)IPF定向图和B)kam地图以较高的空间分辨率。c)使用互相关HR-EBSD分析计算的HR-KAM MAP,显示了微观结构内的局部缺陷。图像信用:edax
从一个较小的场收集到的数据被呈现在图2中为了阐明用这些技术获得的微观结构信息。该视场的IPF方向图在图2a中示出。
从这些量化的取向确定内核的平均取向误差(KAM)图谱示于图2b。图2c显示一个高角分辨率KAM地图,通过使用基于交叉相关的技术产生。
此HR-KAM映射亮点晶粒内的局部缺陷的结构和建议显著降低噪音水平。这些信息有助于测量几何,必要的位错密度。这些结果显示在图3中。
图3。几何必要的位错映射使用与清晰度检测器和HR-EBSD分析收集的高保真EBSD图案计算。图像信用:edax
更远EBSD指标对于在快速凝固过程中出现的细胞结构的可视化是有益的,并且在发展的有利性质中表现至关重要的作用。
图4a和4b分别展示了来自同一地区的EBSD图像质量图和PRIAS™(中间)图。位错细胞结构在这些图像中很明显。
通过HR-EBSD的定量微结构分析的组合和来自这些图像的缺陷信息提供了一种确定在储层制造材料中的局部刻度上的结构性质关系的方法。欧洲杯足球竞彩
图4。使用A)EBSD图像质量和B)提示中心信号在添加剂制造期间显现的快速凝固蜂窝微结构。图像信用:edax
结论
预计与这些脱位网络相关的应力状态在影响机械性能方面发挥至关重要的作用。由于空间分辨率,它仍然无法以基于X射线的方法解决。
一个HR-EBSD的方法是至关重要的,以便更好地了解当地的应力状态am 欧洲杯足球竞彩material.作为构建参数和微观结构的函数,又允许确定这些材料的机械特征。欧洲杯足球竞彩
清晰度检测器提供了高清晰度EBSD性能,以最佳地捕捉这些微结构中的主要特征。
致谢
埃德克斯致感谢乔治亚州科技科学与工程学院的Josh Kacher教授,以协助HR-EBSD分析,对AM微观结构进行有价值的见解,并提供样品。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
这些信息已经从EDAX提供的材料中获得、审查和改编。欧洲杯足球竞彩
有关此来源的更多信息,请访问edax。