增材制造 (AM) 中快速重復熱循環期間的溶質遷移導致不平衡、不均勻的微觀結構仍有待研究。
近日，上海交通大學Jun Li發展了一個完全耦合的流體動力學和微觀組織模型，以合理地描述AM中溶質的動態傳輸過程和元素偏析，并更好地了解激光粉床熔化-凝固過程中晶間溶質偏析和亞晶格結構的非平衡性質。
文章要點
1）它揭示了熔體對流引起的溶質輸運，稀釋了凝固前沿分配的溶質，促進了溶質捕獲，并闡明了隨后微觀組織形態向超細晶胞進而向粗大晶胞轉變的機制。
2）這些結果表明，可以利用溶質捕獲效應，通過加速凝固過程來降低裂紋敏感性。快速凝固特性顯示出用于難印刷高溫合金的添加劑制造的良好潛力，并有助于合金設計以獲得更好的印刷適性。
參考文獻
Ren, N., Li, J., Zhang, R. et al. Solute trapping and non-equilibrium microstructure during rapid solidification of additive manufacturing. Nat Commun 14, 7990 (2023).
DOI：10.1038/s41467-023-43563-x
https://doi.org/10.1038/s41467-023-43563-x
