Microstructural evolution in laser powder bed fusion of water-atomized high-carbon low-alloy steel: Analysis of melting mode effects
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Notice bibliographique
Résumé
Medium/High‑carbon steels are considered susceptible to cracking during rapid cooling in laser powder bed fusion (LPBF) applications. Also, water-atomized (WA) steel powders, containing oxides, have been associated with porosity defects during this process. In this study, LPBF was employed to process WA high‑carbon low-alloy steel powders under three operational regimes – conduction, transition, and keyhole modes. Analyses based on the scaling law of keyhole stability, melt pool dimensions, and x-ray computed tomography (XCT) suggested that processing under the transition mode closely resembled a stable keyhole, enabling the successfully printing of water-atomized powders to a density of 99.93 %. Subsequent heat treatment, hardness, and residual stress assessments presented a prominent structural softening and relief of compressive stress under the transition mode. This was attributed to the intense in-situ tempering and re-austenitization that occurred within each layer. Under this condition, with no post heat treatment, an ultimate tensile strength of 1250 MPa with >2.6 % elongation was achieved. Finally, the ball-on-disk test showed that wear performance of the printed steels was primarily governed by the tribo-oxides, with a limited influence from the microstructural variation.
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Prédiction distillée sur la base complète
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle