同步加速器X射线技术链接3D打印参数和材料缺陷状态

激光添加剂制造涉及3D打印零件,通过熔化和分辨金属粉末来逐层建造它们。对于学习如何设计独家结构材料的研究人员来说,这项技术已成为文艺复兴。欧洲杯足球竞彩

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对添加性生产的316升不锈钢的多模式研究揭示了明亮场透射电子显微照片(灰度)中晶体缺陷的异质性和相关性分布,并在叠加的X射线荧光图(彩色)中的合金元素和合金元素。图片来源:W。StreitCunningham博士和Jason Trelewicz教授/ Stony Brook University

来自斯托尼布鲁克大学已经进行了一项新研究,阐明了激光制造的316升不锈钢的腐蚀行为与基本材料结构之间的联系。欧洲杯足球竞彩该钢是一种广泛用于海军应用中的耐腐蚀金属。

研究人员使用多模式同步子X射线方法来解开打印参数和材料缺陷状态之间的新链接。因此,研究人员可以绘制设计更好的耐腐蚀印刷合金的途径。

该研究的结果发表在11月号添加剂制造并且可以通过在纳米级设计缺陷来为将来生产高度耐腐蚀的不锈钢铺平道路。

该研究还表明,多模式同步法正在成为建立印刷过程,材料基本结构及其实现性能之间相关性的重要工具。

我们研究的主要重点是了解激光制造的316L不锈钢在微观结构缺陷的背景下,由于这种3D打印过程固有的快速凝固速率而形成的微观结构缺陷

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我们表明,虽然印刷316L的均匀表面腐蚀与传统的316L合金相似,但印刷材料表现出增加对凹痕的敏感性,尤其是在从同步器测量中发现最大缺陷密度的样品中,” Trelewicz补充说。

The research group included scientists and students in Professor Trelewicz’s team, the Engineered Microstructures, and Radiation Effects Laboratory, joining hands with collaborators at Brookhaven National Laboratory, who executed the synchrotron X-ray experiments at Brookhaven’s National Synchrotron Light Source II (NSLS-II).

合作者Guha Manogharan教授在宾夕法尼亚州立大学印刷了316L样品。研究人员在Brookhaven的功能性纳米材料中心(CFN)进行了相关电子显微镜,同时在Stony Brook大学进行了腐蚀测量。欧洲杯足球竞彩

除了开发创新的加性制造材料外,Trewicz指出,结果强调了相关同步加速器X射线和电子显微镜测量在绘制通过激光添加剂制造材料中材料欧洲杯足球竞彩中材料中的体积平均显微结构趋势的全面图片中的重要作用。

这项研究得到了海军研究办公室的财务支持,该研究是根据合同N00014-18-1-2614和N00014-20-1-2293的经济支持。对于实验,使用了NSLS-II处的Beamlines 28-ID-1(PDF),28-ID-2(XPD)和3-ID(HXN),以及CFN的电子显微镜设施中的资源。CFN和NSLS-II都是能源部科学用户设施。欧洲杯线上买球

期刊参考:

Sprouster,D。J.,。(2021)脱位微结构及其对激光添加性生产的316升不锈钢的影响。添加剂制造doi.org/10.1016/j.addma.2021.102263

资源:https://www.stonybrook.edu/

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