Development of refractory metal manufacturing technology by laser powder bed fusion
Notice bibliographique
Résumé
Refractory metals, and most specifically tungsten and molybdenum alloys, possess specific properties that make them appealing for elevated temperature applications. However, obtaining complex shapes with these materials using conventional manufacturing processes is difficult and costly. In this work, Laser Powder Bed Fusion (LPBF) is considered as a prospective way to shape refractory metals. Since optimizing the LPBF parameters, such as laser power, scanning speed, hatching space and layer thickness, using the trial-and-error approach is time- and resource-consuming, a physics-based numerical model of the process was used to establish an efficient plan of experiments. Specimens were successfully printed using pure tungsten and molybdenum commercial powders and a custom-made Mo8Re (wt.%) plasma spheroidized powder. To find an adequate set of process parameters for each material, the printed specimens were characterized in terms of their density, microstructure and compression behavior in the 20-1000 °C temperature range. Highly dense (up to 93% for tungsten and 97% for the Mo and Mo8Re) crack-free specimens with ultimate compression strength of up to 860 MPa for tungsten and 500 MPa for Mo and Mo8Re were obtained (data provided for 20 °C). Next, the application of the Hot Isostatic Pressing (HIP) post-treatment to Mo8Re specimens allowed to reach a compression strength of 900 MPa at 20 °C (440 MPa at 600 °C) and a compression strain of 30% at 20 °C (15% at 600 °C), which represent an almost twofold increase in the compression strength and a 2 to 3 times increase in the compression strain as compared to the as-built pure Mo specimens in the 20-600 °C temperature range. Finally, complex geometry artifacts, namely 0.3 mm-width walls/gaps, and 50%-density gyroid and diamond lattice structures with 0.3 mm-thick struts were successfully printed with all the materials studied. The results of this study confirm the potential of LPBF to manufacture complex geometry refractory alloy parts with mechanical properties concurrent to their conventionally-manufactured counterparts.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
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 | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,008 | 0,005 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».