加法制造(AM),或3 d印刷,是固体的过程对象建立一层一层地从一个数字模型。这个过程提供了优于传统制造技术在许多方面,包括材料、时间,节约成本。它有可能生产制备金属零部件在各种市场包括医疗器械、汽车和航空航天。
图1所示。EBSD是另外一个特性是材料的技术,提供了一个全面的描述。亚博网站下载
然而,最后的3 d打印输出相同的形状作为传统方法生产的产品为这些具有挑战性的应用程序是不够的。他们还必须有材料特性等于或优于传统加工同行。的沉积参数优化是过程和任何后续热处理获得所需的材料特性是很重要的。
现有解决方案的局限性
加法制造的工艺参数调整和任何后续热过程来改变材料的微观结构和获得所需的属性满足高性能应用程序的要求。有许多可用的技术描述这些组件的微观结构,下面。
光光学显微镜(LOM)能够提供定性信息颗粒的大小和形状通过晶界对比成像。然而,由于快速冷却的参与过程,晶粒尺寸通常太小和LOM准确地得到解决。
图像通过扫描电子显微镜(SEM)提供粒度数据与改进的空间分辨率。然而,SEM收益率有限数据的分布阶段出现在微观结构,特别是对于变形阶段涉及晶体结构的变化但是没有化学变化——一个例子HCP-Ti vs BCC-Ti。
信息在本地相位分布和取向关系发展阶段转换时可以获得与透射电子显微镜(TEM)。然而,TEM分析有限区域,通常需要手工阶段和方向的确定关系,因此限制可以执行定量测量的数量。
x射线衍射(XRD)可以提供数据阶段分数现在和在我开发的择优取向。然而,由于XRD bulk-measurement方法,信息不能获取数据的空间分布。我同样是一个层叠层的批量生产的过程,是重要的空间信息为了理解任何变化发展过程中。
电子背散射衍射(EBSD)
另一个表征技术电子背散射衍射(EBSD)能够执行一个全面表征的是材料(亚博网站下载图1)。EBSD在许多方面是有利的——例如,直接测量颗粒大小和形状通过离散晶体定位测量,与纳米级的空间分辨率,消除了晶界之下错误。同时,晶粒形状和大小的测量可以进行后固化后,任何后续热处理。
EBSD提供直接的阶段识别和空间的映射阶段分布。是过程包括加热、融化和快速凝固的金属。阶段转换可能发生由于热处理,因此控制这些转换获得所需的材料特性是至关重要的。
EBSD特征是材料自动和快速,从而允许精细的亚博网站下载空间分辨率,大面积数据收集、统计数据和精确的分析。因此,当地的变化变得更加相关和有意义的。
微观结构和局部取向可以直接与材料内实际压力,由于EBSD的能力来执行直接测量晶体取向以及这些方向的空间分布。
微量分析结果
许多不同的方法是可用的,这取决于所使用的原始材料。Rod-based方法包括形状的金属沉积(SMD)和熔融沉积成型(FDM)和状方法包括选择性激光烧结(SLM)和电子束融化(实证)。
这些方法包括起始物料的加热控制沉积和随后的冷却凝固成所需的形状结构。是材料的微观结构和力学性能是由加热和冷却配置文件决定的。亚博网站下载
EBSD的描述功能演示了使用顶点通过收集数据TM软件从钛样品EBSD SLM臆造出来的。在这个过程中,钛粉局部融化,用聚焦激光烧结在一起构建三维结构。一个EBSD取向提出了地图图2,显示的颜色对应于晶体面向飞机沿着沉积轴。
图2。EBSD取向地图在选择性激光熔化沉积(SLM)的横截面显示板条和钛包微观结构没有明显的择优取向。
小针状颗粒的微观结构是由分布在“包”,这显示了前β相晶粒尺寸。测试阶段没有保留,只有α相钛被检测到。发现没有明显的择优取向在这分析,表明没有明显凝固纹理在制造业发展。柱状颗粒具有更强的纹理被wire-fed中发现类似的材料制作的方法。亚博网站下载
提出了一种纹理映射图3,颗粒的大小和形状的特点是随机颜色。从这个地区,假设一个圆形颗粒,分析超过30000粒平均粒径740海里被取样。自从谷物显然不是圆形的形状,一粒面积度量值为0.794µm2推导出微观结构。这个值更准确地代表了真正的晶粒结构。一些异常大的谷物右下角的分析区域所示。
图3。EBSD纹理映射在SLM沉积钛发现谷物是随机颜色的展示的大小和形态。
这些测量提供了信息粒度和形状,粒形定位、粒形长宽比、晶体的相关性。这些可以在凝固微观结构的分析发展中重要的是过程和变化可能发生在后续热处理。
一个定向地图的316 l不锈钢示例描述了图4。样本是在本地绑定臆造出来的金属粉末在三维空间中,高温烧结结构紧随其后。这种材料的晶粒尺寸是相当大的和过程(15µm)。和前面的方法一样,没有发现明显的择优取向,只有FCC奥氏体被观察到。
图4。EBSD取向地图从3 d印刷和烧结316 l不锈钢样品,确定双边界将被渲染成白色和随机晶界颜色黑色。
在这两种情况下,可能的阶段结构不同,但化学性质相似。因此,EBSD是理想的阶段分析。图3双边界的一个重要部分显示为白线。最后的材料特性,如屈服强度或耐腐蚀可以影响这些特殊边界。这张图片也显示了孔隙度较大的黑色区域内微观结构,可以与沉积参数使用。
结论
使用飞马分析系统建议促进我的发展和优化流程创建同质、高性能金属零件的医疗设备,汽车,航空市场。
飞马分析系统进行集成EDS和EBSD描述一个用户友好的界面快速和可靠地分析颗粒的形状和大小、组成、晶粒取向、择优取向,相分布。
和EDAX EBSD探测器、快速、敏感和聪明EBSD模式集合索引以前所未有的速度和定位精度可以分析复杂的微观结构是过程中发展。
这些信息来源,回顾,改编自EDAX提供的材料,有限责任公司。亚博网站下载
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