선택 레이저 용융에 의해 제조된 인코넬 718 마이크로 아키텍처 재료의 인장 반응에 대한 현장 조사

위상 최적화는 맞춤형 기계적 성질과 최적의 재료 분포를 갖춘 고급 아키텍처 재료의 설계를 가능하게 합니다. 이 방법은 균일한 기계적 성질을 가진 부품의 생산을 초래할 수 있으며, 비등방성 효과를 줄이고 금속 적층 제조(AM)에서의 중요한 도전 과제를 해결합니다. 현재 연구는 선택적 레이저 용융 기술을 활용하여 인코넬 718 아키텍처 재료의 마이크로 인장 반응을 조사하는 것을 목표로 합니다. 이 맥락에서, 옥텟, 슈바르츠 다이아몬드(SD), 하이브리드 슈바르츠 다이아몬드와 면 중심 입방체(FCC)라는 세 가지 새로운 아키텍처 재료가 세 가지 서로 다른 상대 밀도에서 테스트되었습니다. 시편은 이후 주요 기계적 성질(영률, 항복 강도, 궁극적 인장 강도(UTS))을 결정하기 위해 단축 방향 준정적 인장 시험을 받았으며, 각 아키텍처 재료의 인장 반응을 설명하는 스케일링 법칙도 포함되었습니다. 현장 주사 전자현미경(SEM)이 사용되어 3D 프린팅된 시편의 구조와 결정 형태, 상 전이(탄성, 소성), 균열 전파 및 전체 파손 메커니즘을 관찰하였습니다. 결과는 아키텍처 재료의 기계적 성질에 대한 격자 유형과 상대 밀도의 영향을 강조합니다. 위상 최적화된 구조는 전체 강도가 70–80% 감소하였으며, SD와 SD&FCC 구조는 높은 신장 지배 행동을 나타내었고, 이는 스케일링 법칙의 식별로 추출된 n-값 범위(1–2)로도 확인되었습니다.