图8 DED-AM期间IN718的开裂敏感性 。
图8a显示 ， 在感兴趣区域的液相线温度（1360°C）下 ， 所有应力均为零 ， 并且在冷却过程中应力增加 。 因此 ， 在IN718的DED-AM快速冷却期间 ， 一旦固体形成 ， 材料立即达到屈服应力 。 可以推断 ， 当材料达到接近100%的固体时 ， 弹性开始累积 ， 随着温度降低 ， 弹性持续存在 。
5.结论
一种独特的原位和可操作过程复制器已经成功实现 ， 能够对多层DED-AM过程中发生的基础物理进行快速时间分辨同步加速器实时和往复空间X射线成像 。 在镍基高温合金IN718的DED-AM过程中 ， 获得了重要的新见解 ， 将激光熔化与所得微观结构和潜在的有害特征（如孔隙率和微裂纹）联系起来 。 可以得出以下关键结论：
?使用成像来指导时间分辨衍射数据的分析 ， 可以在多层DED-AM构建过程中明确地分离热梯度、相变（包括体积分数发展和宏观机械应力发展） 。
?通过测量瞬时冷却速率 ， 可以假设在DED-AM期间IN718中的凝固前沿是树枝状的 。 在冷却过程中 ， 观察到以下相变顺序：液体→液体+γ→液体+γ+MC→液体+γ+MC+Laves→γ+MC+Laves 。 竣工微观结构主要包括γ ， 但也包含低体积分数相 ， 包括：；MC碳化物（约1.1体积%）Laves（约0.5体积%） ， 显示了该技术的高灵敏度 。
?通过跟踪熔体流动的速度和方向来量化熔体池中的传热动力学 。 马兰戈尼对流是控制熔池流动的主要现象 ， 其中热对流控制熔池中心 ， 而在糊状区域 ， 热传导占主导地位 。
?结果表明 ， 高温区的累积应力主要受热效应的影响 。 应力足够高 ， 以在材料固化后和进一步冷却期间立即产生材料 。 应力并没有触发二次强化相或再结晶的形成 ， 而是耗尽了材料的延展性 ， 并可能由于较大的凝固范围而导致液化开裂 。
通过描述DED-AM过程中运行的瞬态特性 ， 可以了解竣工特性 ， 包括二次相的体积分数和材料的机械特性 ， 这些特性可用于指导后期热处理策略 。 将这种见解应用于镍基高温合金和其他合金系统 ， 将有助于提高额外制造零件的质量和性能 。
来源：Correlative Synchrotron X-ray Imaging and Diffraction of Directed Energy Deposition Additive Manufacturing Acta Materialia doi.org/10.1016/j.actamat.2021.116777
参考文献：Additive manufacturing: scientific and technological challenges market uptake and opportunities Mater. Today. 21 (2018) pp. 22-37 10.1016/J.MATTOD.2017.07.001
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