کاربرد آنالیز میدان فازی برای پیش بینی ریزساختار انجمادی در فرایند ذوب بستر پودر بالیزر

مطالعه حاضر با هدف توسعه یک مدل عددی جامع به عنوان ابزاری برای پیشبینی ریزساختارهای انجمادی در فرایند ذوب بستر پودر لیزری (LPBF) برای مدل دوتایی Fe-۱۷%Cr انجام شده است. مدل ریاضی حاضر مبتنی بر یک مدل تحلیل گرمایی حجم محدود برای پیشبینی دقیق هندسه ، توزیع دما و میدان سرعت حوضچه مذاب حاصل ، و همچنین یک مدل میکروسکوپی میدان فاز برای شبیه سازی ریزساختارهای انجماد سریع، با تمرکز بر جدایش عناصر آلیاژی و تشکیل دانه های ستونی است. ساختار و حالت های انجماد ریزساختار جامد شده می تواند اشکال مختلفی از ساختارهای هم محور، دندریتی، سلولی یا مسطح را با افزایش نسبت G/V نشان دهد. پژوهش حاضر نشان داد که اغلب نسبت شیب دمائی به سرعت رشد، در فرآیند ذوب بستر پودر با لیزر بالا است که منجر به ترجیح رشد سلولی نسبت به رشد دندریتی ستونی میگردد. مدل میدان فاز حاضر پروفیل های غلظت و جدایش عنصر آلیاژی را در مقایسه با نتایجهای شبیه سازی شده دیگران به درستی پیش بینی میکند.

کلیدواژه ها:

فرایند ذوب بستر پودر با لیزر ، ریزساختار انجمادی ، روش حجم محدود ، روش میدان فاز