محققان شکل‌پذیری و استحکام را در آلیاژها افزایش می‌دهند

یک مطالعه اخیر پیشرفت در چاپ سه بعدی آلیاژهای با آنتروپی بالا (HEAs) را نشان داده است که چندین فلز را ترکیب می کند تا موادی مناسب برای شرایط سخت ایجاد کند. به طور سنتی، تولید افزایشی HEAs به دلیل شکل‌پذیری ضعیف با چالش‌هایی مواجه بود که کاربرد آنها را محدود می‌کرد. اکنون محققان با استفاده از AM مبتنی بر لیزر بر این مشکل غلبه کرده‌اند، که به طور قابل توجهی انعطاف‌پذیری و استحکام این آلیاژها را افزایش می‌دهد.

محققان شکل‌پذیری و استحکام را در آلیاژها افزایش می‌دهندمحققان شکل‌پذیری و استحکام را در آلیاژها افزایش می‌دهند
تصاویری از دو ساختار کریستالی (سمت راست) که در یک آلیاژ با آنتروپی بالا (سمت چپ) ساخته شده توسط تولید افزودنی یافت می شود. (اعتبار تصویر: دانشگاه ماساچوست آمهرست)

روش جدید توسعه یافته توسط این تیم شامل تولید افزودنی مبتنی بر لیزر برای ایجاد لایه‌های نانومتری با ضخامت نانومتر در HEA است. این نانو تیغه‌ها از لایه‌های متناوب ساختارهای کریستالی مکعبی (FCC) و مکعب محور بدن (BCC) تشکیل شده‌اند. ساختار منحصر به فرد این لایه ها به بهبود خواص مکانیکی مواد کمک می کند. HEA های تولید شده از طریق این روش، قدرت تسلیم بالایی در حدود 1.3 گیگا پاسکال و کشیدگی حدود 14 درصد از خود نشان می دهند که از عملکرد حتی قوی ترین آلیاژهای تیتانیوم نیز فراتر می رود.

برای درک این پیشرفت‌ها، این تحقیق از تکنیک‌های پیشرفته‌ای مانند میکروسکوپ الکترونی، پراکندگی نوترونی و اشعه ایکس استفاده کرد. داده‌های منبع نوترون Spallation و مرکز علوم مواد نانوفاز، هر دو تاسیسات DOE، همراه با منبع فوتون پیشرفته در آزمایشگاه ملی Argonne، نقش مهمی در تجزیه و تحلیل مکانیک داخلی و ریزساختارهای این آلیاژها ایفا کردند.

کاربردهای بالقوه این HEA های پیشرفته بسیار گسترده است، از بخش های تولیدی که به موادی با مقاومت در برابر شکست، دوام و قابلیت اطمینان بالا نیاز دارند. بهره وری انرژی فرآیند AM مبتنی بر لیزر نیز به جذابیت این HEA های جدید می افزاید. این تحقیق که توسط بنیاد ملی علوم، دانشگاه ماساچوست آمهرست، و برنامه تحقیق و توسعه هدایت شده آزمایشگاهی در آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور تامین شده است، نشان دهنده گام مهمی در علم مواد و تولید مواد افزودنی است.

بخوان:  KAUST-PARTANNA partnership develops carbon-negative concrete for coral conservation

می توانید مقاله کامل تحقیق را با عنوان «آلیاژهای نانولایه ای قوی و در عین حال انعطاف پذیر با آنتروپی بالا توسط تولید افزودنی” در طبیعت در این لینک.

بیایید و نظرات خود را در فیس بوک به ما بگویید، ایکسو صفحات لینکدین، و فراموش نکنید که در خبرنامه هفتگی تولید مواد افزودنی ما ثبت نام کنید تا آخرین داستان ها را مستقیماً در صندوق ورودی خود دریافت کنید.

منبع: https://3dprinting.com/news/researchers-enhance-ductility-and-strength-in-alloys/

نوشته ایجاد شد 99

نوشته های مرتبط

متنی که میخواهید برای جستجو وارد کرده و دکمه جستجو را فشار دهید. برای لغو دکمه ESC را فشار دهید.

بازگشت به بالا