ນັກຄົ້ນຄວ້າເຫັນການສ້າງຮອຍແຕກໃນ 3-D-ພິມ tungsten ໃນເວລາທີ່ແທ້ຈິງ

ໂອ້ອວດຈຸດ melting ແລະ​ຈຸດ​ຮ້ອນ​ທີ່​ສູງ​ທີ່​ສຸດ​ຂອງ​ອົງ​ປະ​ກອບ​ທີ່​ຮູ້​ຈັກ​ທັງ​ຫມົດ​,tungstenໄດ້ກາຍເປັນທາງເລືອກທີ່ນິຍົມສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບອຸນຫະພູມທີ່ຮຸນແຮງ, ລວມທັງຫຼອດໄຟ, ການເຊື່ອມໂລຫະ arc, ປ້ອງກັນລັງສີແລະ, ບໍ່ດົນມານີ້, ເປັນວັດສະດຸທີ່ປະເຊີນກັບ plasmaໃນເຕົາປະຕິກອນ fusion ເຊັ່ນ ITER Tokamak.

ແນວໃດກໍ່ຕາມ,tungsten ຂອງ brittleness ປະກົດຂຶ້ນ, ແລະ microcracking ທີ່ເກີດຂື້ນໃນຂະນະທີ່ການຜະລິດເພີ່ມເຕີມ (ການພິມ 3-D) ກັບໂລຫະຫາຍາກ, ໄດ້ຂັດຂວາງການຮັບຮອງເອົາຢ່າງກວ້າງຂວາງຂອງຕົນ.

ເພື່ອກໍານົດລັກສະນະວິທີການແລະເປັນຫຍັງ microcracks ເຫຼົ່ານີ້ປະກອບເປັນ, Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) ວິທະຍາສາດໄດ້ປະສົມປະສານການ simulation thermomechanical ກັບວິດີໂອຄວາມໄວສູງທີ່ຖ່າຍໃນລະຫວ່າງການ laser powder-bed fusion (LPBF) ຂະບວນການພິມໂລຫະ 3-D.ໃນຂະນະທີ່ການຄົ້ນຄວ້າທີ່ຜ່ານມາໄດ້ຖືກຈໍາກັດໃນການກວດສອບຮອຍແຕກຫຼັງຈາກການກໍ່ສ້າງ, ເປັນຄັ້ງທໍາອິດ, ນັກວິທະຍາສາດສາມາດເບິ່ງເຫັນການຫັນປ່ຽນ ductile-to-brittle (DBT) ໃນ tungsten ໃນເວລາຈິງ, ໃຫ້ພວກເຂົາສັງເກດເຫັນວິທີການ microcracks ເລີ່ມຕົ້ນແລະແຜ່ລາມເປັນໂລຫະ. ຮ້ອນແລະເຢັນ.ທີມງານສາມາດເຊື່ອມໂຍງປະກົດການ microcracking ກັບຕົວແປເຊັ່ນ: ຄວາມກົດດັນທີ່ຕົກຄ້າງ, ອັດຕາຄວາມເມື່ອຍລ້າແລະອຸນຫະພູມ, ແລະຢືນຢັນ DBT ທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການແຕກ.

ນັກຄົ້ນຄວ້າກ່າວວ່າການສຶກສາດັ່ງກ່າວ, ຈັດພີມມາບໍ່ດົນມານີ້ໃນວາລະສານ Acta Materialia ແລະໄດ້ສະແດງຢູ່ໃນສະບັບເດືອນກັນຍາຂອງ MRS Bulletin ທີ່ມີຊື່ສຽງ, ເປີດເຜີຍກົນໄກພື້ນຖານທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫລັງການແຕກຫັກໃນ.3-D-ພິມ tungstenແລະກໍານົດພື້ນຖານສໍາລັບຄວາມພະຍາຍາມໃນອະນາຄົດທີ່ຈະຜະລິດຊິ້ນສ່ວນທີ່ບໍ່ມີຮອຍແຕກຈາກໂລຫະ.

“ເນື່ອງ​ຈາກ​ຄຸນ​ສົມ​ບັດ​ທີ່​ເປັນ​ເອ​ກະ​ລັກ​ຂອງ​ຕົນ,tungstenໄດ້ມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການປະຕິບັດຫນ້າທີ່ສະເພາະສໍາລັບພະແນກພະລັງງານແລະກະຊວງປ້ອງກັນປະເທດ,”, ຜູ້ສືບສວນຮ່ວມທີ່ສໍາຄັນ Manyalibo "Ibo" Matthews ກ່າວ.“ວຽກ​ງານ​ນີ້​ຊ່ວຍ​ປູ​ທາງ​ໄປ​ສູ່​ອາ​ນາ​ເຂດ​ການ​ປຸງ​ແຕ່ງ​ຜະ​ລິດ​ຕະ​ພັນ​ເພີ່ມ​ເຕີມ​ໃໝ່tungstenທີ່ສາມາດມີຜົນກະທົບອັນໃຫຍ່ຫຼວງຕໍ່ພາລະກິດເຫຼົ່ານີ້.”

ຜ່ານການສັງເກດການທົດລອງແລະການສ້າງແບບຈໍາລອງການຄິດໄລ່ຂອງພວກເຂົາທີ່ປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ລະຫັດອົງປະກອບ finite Diablo ຂອງ LLNL, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ພົບວ່າ microcracking ໃນ tungsten ເກີດຂື້ນຢູ່ໃນປ່ອງຢ້ຽມຂະຫນາດນ້ອຍລະຫວ່າງ 450 ແລະ 650 ອົງສາ Kelvin ແລະແມ່ນຂຶ້ນກັບອັດຕາ strain, ເຊິ່ງໄດ້ຮັບອິດທິພົນໂດຍກົງຈາກຕົວກໍານົດການຂະບວນການ.ພວກເຂົາເຈົ້າຍັງສາມາດ correlation ຂະຫນາດຂອງພື້ນທີ່ທີ່ຖືກກະທົບ crack ແລະ morphology ເຄືອຂ່າຍ crack ກັບຄວາມກົດດັນທີ່ຕົກຄ້າງໃນທ້ອງຖິ່ນ.

Lawrence Fellow Bey Vrancken, ຜູ້ຂຽນຊັ້ນນໍາຂອງເອກະສານແລະຜູ້ສືບສວນຮ່ວມກັນ, ອອກແບບແລະປະຕິບັດການທົດລອງແລະຍັງໄດ້ດໍາເນີນການວິເຄາະຂໍ້ມູນສ່ວນໃຫຍ່.

ທ່ານ Vrancken ກ່າວວ່າ "ຂ້າພະເຈົ້າໄດ້ສົມມຸດຕິຖານວ່າມັນຈະມີຄວາມຊັກຊ້າໃນການແຕກຂອງ tungsten, ແຕ່ຜົນໄດ້ຮັບເກີນຄວາມຄາດຫວັງຂອງຂ້ອຍ," Vrancken ເວົ້າ."ຮູບແບບເຄື່ອງກົນຈັກໄດ້ໃຫ້ ຄຳ ອະທິບາຍ ສຳ ລັບການສັງເກດການທົດລອງຂອງພວກເຮົາທັງ ໝົດ, ແລະທັງສອງຢ່າງມີລາຍລະອຽດພຽງພໍທີ່ຈະເກັບ ກຳ ອັດຕາຄວາມເມື່ອຍລ້າຂອງ DBT.ດ້ວຍວິທີການນີ້, ພວກເຮົາມີເຄື່ອງມືທີ່ດີເລີດເພື່ອກໍານົດຍຸດທະສາດທີ່ມີປະສິດທິພາບທີ່ສຸດເພື່ອລົບລ້າງການແຕກໃນລະຫວ່າງ LPBF ຂອງ tungsten.”

ນັກຄົ້ນຄວ້າກ່າວວ່າວຽກງານດັ່ງກ່າວສະຫນອງຄວາມເຂົ້າໃຈລະອຽດ, ພື້ນຖານກ່ຽວກັບອິດທິພົນຂອງຕົວກໍານົດການຂະບວນການແລະເລຂາຄະນິດ melt ກ່ຽວກັບການສ້າງຕັ້ງຮອຍແຕກແລະສະແດງໃຫ້ເຫັນອົງປະກອບຂອງວັດສະດຸຜົນກະທົບແລະ preheating ມີຕໍ່ຄວາມສົມບູນຂອງໂຄງສ້າງຂອງພາກສ່ວນທີ່ພິມດ້ວຍ tungsten.ທີມງານໄດ້ສະຫຼຸບວ່າການເພີ່ມອົງປະກອບໂລຫະປະສົມບາງຢ່າງສາມາດຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການຫັນປ່ຽນ DBT ແລະເສີມສ້າງຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງໂລຫະ, ໃນຂະນະທີ່ preheating ສາມາດຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນ microcracking.

ທີມງານກໍາລັງໃຊ້ຜົນໄດ້ຮັບເພື່ອປະເມີນເຕັກນິກການຫຼຸດຜ່ອນຮອຍແຕກທີ່ມີຢູ່, ເຊັ່ນ: ຂະບວນການແລະການປ່ຽນແປງໂລຫະປະສົມ.ນັກຄົ້ນຄວ້າກ່າວວ່າ, ການຄົ້ນພົບ, ຄຽງຄູ່ກັບການວິນິດໄສທີ່ພັດທະນາສໍາລັບການສຶກສາ, ຈະມີຄວາມສໍາຄັນຕໍ່ເປົ້າຫມາຍສຸດທ້າຍຂອງຫ້ອງທົດລອງສໍາລັບການພິມ 3-D ຊິ້ນສ່ວນ tungsten ທີ່ບໍ່ມີຮອຍແຕກທີ່ສາມາດທົນທານຕໍ່ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮຸນແຮງ.

 


ເວລາປະກາດ: ກັນຍາ-09-2020