material och metoder

 2.1. materialfabrikation och provberedning

  -/i Tillåtet kompositionintervall specificerat av ASTM-standarden för additivtillverkning Nickel legering UNS N06625. Leverantören-Supplied kompositioner är listade i tabell 1. Fabricationsparametrarna innefattar en Nd: YAG-laser som drivs vid 195 W, en avsökningshastighet vid 800 mm&och ett lucka mellan 100 | im. Under tillverkningen varierade smält#pool-bredden mellan 105 och 115 μm. Mer detaljer om tillverkningen kan hittas Elsewer  101; [19].

  -Tabell 1. Mät komposition av jungfru i625 feedstock pulver som används i detta arbete som tillhandahålls av leverantörens

Supplied datablad och bestämt följande ASTM E1019-standard såväl som det tillåtna området av sammansättning av IN625. Testningen relativ osäkerhet för element med massfraktion mellan 5 och 25% är ± 5% av värdet, för element med massfraktioner mellan 0,05% och 4,99% är ± 10% av värdet, för element med massfraktioner mindre än 0,049% är ± 25% av värdet.

  

   -----scanning elektronmikroskopi (SEM)-

  

  we använda scanning elektronmikroskopi (SEM) för att utföra ex situ mikrostrukturella undersökningar av AS

fabricated och värme

behandlade prover. JEOL S7100F (JEOL, Ltd., Akishima, Tokyo, Japan) Fältemission SEM är utrustad med en Oxford X maxn (Oxford Instruments PLC., Abingdon, UK) energidispersive xray spektrometri (EDS) detektor. Vi har drivit SEM vid 15 kV.--

to Utvärdera effekten av värmebehandling på mikrostrukturen hos IN625, vikapslade vi in625-exemplar i evakuerade ampuller och utförde värmebehandlingar vid 700 ° C och 800 ◦ C. Vi polerade SEM-proven efter standardmetallografiska förfaranden, etsade ytan med Aqua Regia och utförde den mikrostrukturella analysen med SEM. För denna karaktärisering är de avbildade provytorna parallella med byggnadsriktningen, vilket möjliggör mikrostrukturering av de dendritiska och interdendritiska regionerna som ska fångas.  --------2.3 .=/&in situ synchrotron liten vinkel x#ray spridning och x-ray diffraktion-&# 

Vi utförde synkrotron

based, in situ ultrasmall angle x ray spridning ( Usaxs), liten-angle X=ray Scattering (SAXS) och XRD-mätningar på USAXs-anläggningen vid den avancerade fotonkällan, Argonne National Laboratory, USA [23]. In situ usax och saxs övervakar morfologin förändras under en solid-state transformation inducerad genom värmebehandling. Inom sina detektionsgränser ger in situ XRD information om typen av den fasta-state-omvandlingen. Kombinerade, Usaxs, SAXS och XRD-täcker en kontinuerlig spridning Q-intervall från 1 × 10-4 Å-1 till ≈6,5 Å-1. Här,4π

λ synd (θ), varifrån

101; λ är x
ray våglängden och θ är en

half av spridningsvinkeln 2θ. Mer detaljer om denna inställning kan hittas Elsewer

101; [24]. 

För den här studien använde vi monokromatiska x rays vid 21 kev (λ 0,5904 Å). X ray fluxtätheten vid provet är i storleksordningen 1013 mm-2 s-1. Det som-fabricerade provet polerades mekaniskt till ≈50 μm i tjocklek. Vi använde ett linkam 1500 termiskt steg för att styra temperaturen. Efter en första mätning vid rumstemperatur utförde vi en 10,5 h isotermisk håll vid 700 ° C, med en uppvärmningshastighet från rumstemperatur till måltemperaturen vid 200 ◦C per min. Dataförvärvstiderna för Usaxs, SAXS och XRD är 90 S, 30 S, respektive 60 s, vilket leder till en mättidsupplösning på ≈5 min. De rumsliga dimensionerna av mätvolymområdet var 0,8 mm × 0,8 mm för usch och 0,8 mm × 0,2 mm för SAXS och XRD.-&#

2.4. thermodynamic Beräkningar

---superalloys [25,26]. För att jämföra med de experimentellt observerade fällningshändelserna beräknade vi utfällningskinetiken med TC-PRISMA-modulen [27-29]. Denna modul är baserad på Langer-Schwartz-teorin [30] och Kampmann-Wagnernumeriska metoder [31,32] och beräknar kärnan, tillväxten och grovning av fällningar i ett multikomponent och multiphasystem genom att integrera termodynamisk och diffusionsinformation som tillhandahålls av Calphad beskrivningar. Simuleringsutgången innefattar tiden-dependent evolution av partikelstorleksfördelningen,numrattensitet, medelradie och volymfraktion. Mer detaljer om Calphad-beräkningarna kan hittas Elsewer--101; [33].

\\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\ Nfigure 1 visar en jämviktsnb \\nisopleth för pulverkompositionen som anges i tabell 1. Förutom FCC Matris, MC, M23C6, σ, P och 5 är termodynamiskt stabila jämviktsfaser. Δ, speciellt, är stabil över ett brett temperaturintervall under 600 till ≈1200 ◦C, beroende på massfraktionen av NB. Vi har tidigare fastställt att signifikant mikrosegregation i det interdendritiska regionen existerar i den asfabricerade i625 på grund av lösningsavstötning som orsakas av skillnaden i löslighet i flytande och fasta faser [19, 34]. Calphad \\ Nbased solidifieringssimuleringar som förutspåddes av Scheilgulliver-modellen och av DICTRA med hjälp av ändringsanslutningar \\ Nanalyser termiska \\ Nmodel förutsägelser som ingång föreslår extrema mikrosegregationer av legeringselement av Mo och NB. Till exempel varierar den förutspådda NB-massfraktionen från ≈2% till ≈22% mellan sekundära dendritiska kärnor, vilket ligger långt bortom det tillåtna intervallet av NB mellan 3,15% och 4,15% (tabell 1). Tidigare synkrotron SAXS-mätningar visade att mikrofregationen koncentrerasnära de interdendritiska centrerna på en skala av 10nm [35], vilket är förenligt med modellprognoser [19]. Denna typ av extrema mikrosegregation gör effektivt den som \\ Nfabricated i625 del inte inom spec på 725 på alla ställen, vilket resulterar i oavsiktliga och skadliga fasta \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n