علاقات المعالجة-الميكروهيكل في سبائك الحديد عبر انصهار سرير المسحوق بالليزر متعدد المساحيق

تم فحص ثلاث نهج مختلفة للتحكم في تكوين الطور في طباعة انصهار سرير المسحوق - شعاع الليزر (PBF-LB) باستخدام خليط من مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الفلزات (DSS) 2507 والفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي 316L: (i) إعادة التسخين في الحالة الصلبة في الموقع، (ii) استخدام استراتيجية المسح الجزيرة، و (iii) تغيير معايير العملية بين طبقات البناء. تم استخدام النمذجة التحليلية لتحديد ملفات تعريف الوقت-درجة الحرارة خلال كل من هذه العمليات، وتم دمجها مع المحاكاة الديناميكية الحرارية عبر Thermo-Calc للتنبؤ وشرح تشكيل الطور الذي تم قياسه تجريبيًا. أظهر البحث أن إعادة التسخين من الطبقات الإضافية كانت حاسمة لتكوين الأوستنيت، حتى مع زيادة محتوى النيكل في خليط المسحوق. كان ذلك واضحًا في مطبوعات استراتيجية المسح الجزيرة حيث أظهرت زوايا الجزر كمية منخفضة بشكل كبير من الأوستنيت (∼45%) مقارنة بمراكز الجزر (∼96%)، وكذلك في العينات متعددة الطبقات حيث أدى تغيير قوة الليزر لمحتوى كيميائي ثابت من خليط المسحوق إلى تغييرات في المحتوى من ∼75% (قوة أقل) إلى ∼90% (قوة أعلى). بالإضافة إلى ذلك، كانت إعادة التسخين في الموقع باستخدام ليزر منخفض القوة قادرة على زيادة محتوى الأوستنيت بشكل ضئيل طبقة بطبقة، من خلال رفع درجة حرارة الطبقة فوق درجة حرارة تكوين الأوستنيت. تسلط هذه النتائج الضوء على قدرة PBF-LB على التلاعب بهيكل الطور بطرق غير ممكنة من خلال تقنيات التصنيع التقليدية، وكذلك قدرة Thermo-Calc على التنبؤ بدقة بالاتجاهات الملاحظة التي يمكن تطبيقها على أنظمة سبائك أخرى.