研究目的
研究侧枝生长在激光粉末床熔融增材制造合金微观结构形成中的作用。
研究成果
侧向分枝在激光粉末床熔融（LPBF）的微观结构形成中起着关键作用，使晶体能够适应热梯度和扫描策略的变化。该机制导致晶粒宽化和螺旋生长模式，为增材制造中的微观结构控制提供了新途径。
研究不足
该研究聚焦于单相面心立方合金，限制了其结论对多相体系的普适性。有限元模拟简化了熔池动力学与激光-材料相互作用的部分物理现象。模拟中未考虑熔池内流体流动的影响，这可能改变温度分布特征。
1：实验设计与方法选择
本研究考察了激光粉末床熔融（LPBF）工艺制备的316L不锈钢和高熵合金CrMnFeCoNi立方晶相的微观组织演变。方法包括单道次和多层构建，以理解不同扫描策略下从单道次到多道次的晶体生长过程。
2：样品选择与数据来源
选取具有单相面心立方（FCC）结构和相似凝固行为的两种立方合金——316L不锈钢和高熵合金CrMnFeCoNi作为研究对象。样品采用Renishaw AM250打印机，针对每种合金设置特定参数制备。
3：实验设备与材料清单
Renishaw AM250打印机、配备布鲁克e-FlashHR EBSD探测器的蔡司Sigma 300和蔡司Auriga Cross Beam FEG-扫描电镜、布鲁克D2 PHASER X射线衍射仪、Struers Accutom-50切割机及各类抛光材料。
4：实验流程与操作步骤
对样品进行切割、抛光和浸蚀以显现凝固组织，通过扫描电镜和EBSD分析微观组织特征，开展硬度测试评估力学性能，并采用Abaqus有限元软件进行热场模拟预测熔池形貌、尺寸及温度梯度。
5：数据分析方法
使用布鲁克Esprit 2.0软件分析EBSD图谱，通过Matlab计算有限元模拟数据获得温度梯度和凝固速度，对硬度数据进行统计分析以评估各向异性。
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