Homogeneous equiaxed high-strength GH4169 components fabricated by synchronous-hot-forging-assisted laser-directed energy deposition
Notice bibliographique
Résumé
• Synchronous-hot-forging-assisted promotes the formation of homogeneous equiaxed fine grains in LDED GH4169 components. • Synchronous-hot-forging-assisted enhanced the UTS and YS of GH4169 components, with the average UTS reaching a maximum value of 1175.1 MPa. • The microstructure and properties of GH4169 components were systematically investigated after synchronous-hot-forging-assisted. Laser-directed energy deposition (LDED) technology has demonstrated great potential for the rapid and integrated fabrication of nickel-based superalloy components. The plastic deformation-assisted method is crucial for achieving grain refinement and microstructural homogeneity in LDED-fabricated superalloys. However, existing methods suffer from uniformity constraints owing to their high deformation resistance, which significantly limits their application in load-bearing components. To address these issues, a synchronous-hot-forging-assisted (SHFA) LDED additive manufacturing method was proposed, and its effects on the macroscopic morphology, microstructure, and mechanical properties of GH4169 nickel-based alloy specimens were systematically compared. The results demonstrated up to 30.1% average plastic deformation in hot-forging components while maintaining good surface flatness. The synergistic effect of dislocation accumulation and dynamic recrystallization during hot forging enables dramatic grain refinement, reducing the average grain size by 89.1% (from 168.5 μm to 18.4 μm) while weakening texture intensity from 15.31 to 2.15, ultimately promoting equiaxed grain formation. The pores of hot-forging components changed from fine round to flat, the porosity decreased from 0.264% to 0.089%, and the densification level was significantly improved. With the increase in the synchronous hot-forging force, the average ultimate tensile strength of hot-forging components can reach 1175.1 MPa, while the anisotropy difference is gradually weakened. The SHFA-LDED process not only achieves excellent grain refinement and microstructure homogenization but also enhances mechanical properties, providing a new technical path for the additive manufacturing of high-performance nickel-based superalloy components.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 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 |
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