在可能用激光粉末床熔合(LPBF)制造的材料中,马氏体时效钢以其优异的焊接性、强度和断裂韧性而尤为突出。然而,加工参数以及控制织构的机制尚不清楚。最近的期刊表明,与其他采用相同策略进行LPBF处理的合金相比,原奥氏体的织构指数较低。尽管没有得出结论,但作者提出了几个假设。这项研究主要通过使用在不同条件下加工的300马氏体时效钢来研究这些缺陷,即采用不同的打印机、粉末层厚度和激光发射模式。为此,我们使用X射线衍射、电子背散射衍射和扫描电子显微镜。结果表明,LPBF工艺本身的热处理不影响原有奥氏体晶粒织构和形态。此外,在所研究的范围内,尽管可能受到激光功率或扫描策略的影响,但微观结构纹理与粉末层厚度或激光发射模式无关。最后,实验观察到了低程度的变体选择,其中选择的变体是那些有助于马氏体立方旋转织构的变体。
本文以题“Effect of processing parameters on texture and variant selection of as‑built 300 maraging steel processed by laser powder bed fusion”发表在顶刊《Nature》。
https://www.nature.com/articles/s41598-022-19835-9
在EOS-40μm-CW激光条件下获得的测量XRD衍射图(蓝色)示例,其中识别了马氏体α′和残余奥氏体γ+的峰值。用Rietveld方法计算的无纹理校正的衍射图以红色显示,其中计算的衍射图与测量的衍射图之间的差异以绿色显示,背景以黑色显示。
(a,c,e,g,i,k)=0°和(b,d,f,h,j,l)
=45°ODF截面,对应于样品顶层的马氏体矩阵(a–j)和描述一些重要纹理成分或主要文本中命名的纹理的草图(k,l)。数据对应于(a,b)EOS-40μm-CW激光器;(c,d)RENISHAW-50μm-CW激光器;(e,f)RENISHAW-50μm-PW激光器;(g,h)RENISHAW-100μm-CW激光器和(i,j)RENISSHAW-100μm-PW激光器。强度对应于右侧的颜色条,其中单位是随机分布(MRD)的倍数。
与样品顶部(a,b,e,f)和底部(b,d,f,h)层的马氏体矩阵相对应的(a,c,e,g,i)=0°和(b,b,f,j)
=45°ODF截面,以及描述主要文本(i,j)中命名的一些重要纹理组件或纹理的草图。数据对应于(a–d)RENISHAW-50μm-PW激光器和(e–h)RENISSHAW-100μm-PWM激光器。强度对应于右侧的颜色条,其中单位是随机分布(MRD)的倍数。
在(a,b)横截面和(c,d)纵截面上拍摄的EOS-40μm-CW激光条件的马氏体EBSD图。像素根据其反向极图(IPF)颜色进行着色,对应于垂直于图(a,b)和水平于图(c,d)的建筑方向。原始奥氏体晶界叠加在图上。