Przejdź do treści

How to control the crystallization of metallic glasses during laser powder bed fusion? Towards part-specific 3D printing of in situ composites

W artykule opisano strategię tworzenia kompozytów krystaliczno-amorficznych z wykorzystaniem procesu laserowej fuzji z łoża proszkowego (LPBF). Strategia ta obejmuje zastosowanie nowatorskiej metody dwustopniowego topienia i prasowania izostatycznego na gorąco pod bardzo wysokim ciśnieniem (HIP) dobrze znanych amorficznych stopów AMZ4 (Zr59.3Cu28.8Al10.4Nb1.5) i równoatomowego CuZr. Eksperymenty wykazały, że dzięki dostrojeniu parametrów lasera udało się uzyskać części z materiału czysto amorficznego i stworzyć kompozyty o specyficznej geometrii, oparte na strukturze amorficzno-krystalicznej laminatu. Podejście to zapewnia również nowe możliwości projektowania nierównowagowego rozkładu faz poprzez kontrolowanie lokalnej krystalizacji w strefie wpływu ciepła (HAZ) i unikanie akumulacji ciepła. Dodatkowo, porowaty materiał amorficzny można zagęścić bez krystalizacji, stosując HIP w temperaturze zbliżonej do obszaru przechłodzonej cieczy. Udowodniono, że rozkład fazy krystalicznej utworzonej podczas LPBF i krystalizacja na wstępnie indukowanych jądrach podczas HIP jest czynnikiem krytycznym wpływającym na właściwości kompozytu. Badania zużycia i zginania ujawniają wpływ orientacji warstw krystaliczno-amorficznych na właściwości mechaniczne. 

Autorzy z PW:

Tomasz Cetner, Agnieszka Krawczyńska, Anna Dobkowska, Bartłomiej Wysocki, Ewa Ura-Bińczyk, Jakub Jaroszewicz , Krzysztof Kulikowski, Łukasz Żrodowski, Marcin Leonowicz, Piotr Błyskun, Rafał Wróblewski, Wojciech Święszkowski, Bartosz Morończyk, Tomasz Choma, Jakub Ciftci

Czasopismo:

Additive Manufacturing

Rok wydania: